RT-Thread應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)：基于STM32智能小車

　　本書專注于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT Thread的應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)踐，使用目前廣泛應(yīng)用的STM32芯片并結(jié)合智能小車功能開(kāi)發(fā)，力求幫助讀者在較短時(shí)間掌握RT Thread應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)。全書分為三大部分：第一部分（第1~2章）為開(kāi)發(fā)工具及系統(tǒng)介紹;第二部分為RT Thread內(nèi)核基礎(chǔ)應(yīng)用（第3~7章），從應(yīng)用實(shí)踐的角度，結(jié)合智能小車具體功能實(shí)現(xiàn)，介紹RT Thread的線程、線程調(diào)度、線程同步、時(shí)鐘管理、線程間通信等操作系統(tǒng)內(nèi)容，力求通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐的形式使讀者深刻理解RT Thread內(nèi)核;第三部分（第8~14章）為RT Thread各種常用I/O 設(shè)備的應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例，通過(guò)這些實(shí)例，讀者可以熟練掌握RT Thread設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口。本書可作為高等職業(yè)院校電信類或計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)教材，亦可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

　　第1章搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境1.1RTThreadStudio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境安裝11.1.1獲取RTThreadStudio安裝包11.1.2開(kāi)始安裝RTThreadStudio軟件包21.1.3下載SDK51.2STM32CubeMX圖形化配置工具安裝71.2.1獲取安裝包71.2.2安裝軟件91.2.3安裝固件庫(kù)11練習(xí)111第2章初識(shí)RTThread實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)2.1RTThread介紹122.2如何新建RTThread項(xiàng)目132.3認(rèn)識(shí)RTThread項(xiàng)目結(jié)構(gòu)142.4配置RTThread項(xiàng)目152.5構(gòu)建項(xiàng)目182.6下載程序192.7使用串口終端工具與RTThread系統(tǒng)進(jìn)行交互21練習(xí)222第3章PIN設(shè)備的使用3.1RTThreadPIN設(shè)備介紹233.1.1引腳編號(hào)的獲取243.1.2設(shè)置引腳的輸入/輸出模式243.1.3設(shè)置引腳的電平值253.1.4讀取引腳的電平值253.1.5綁定引腳中斷回調(diào)函數(shù)263.1.6脫離引腳中斷回調(diào)函數(shù)263.1.7使能中斷273.2任務(wù)31車燈雙閃控制273.2.1硬件設(shè)計(jì)273.2.2業(yè)務(wù)分析283.2.3程序設(shè)計(jì)283.2.4功能測(cè)試283.3任務(wù)32小車?yán)瓤刂疲ú樵兎ǎ?93.3.1硬件設(shè)計(jì)293.3.2程序設(shè)計(jì)293.3.3下載測(cè)試313.4任務(wù)33小車?yán)瓤刂疲ㄖ袛嗷卣{(diào)法）313.4.1硬件設(shè)計(jì)313.4.2程序設(shè)計(jì)313.4.3下載測(cè)試323.5任務(wù)34同時(shí)實(shí)現(xiàn)車燈閃爍和按鍵控制喇叭333.5.1硬件設(shè)計(jì)333.5.2軟件設(shè)計(jì)333.5.3程序測(cè)試35習(xí)題335第4章線程及其應(yīng)用4.1線程介紹374.1.1線程的概念374.1.2線程的調(diào)度384.1.3上下文切換384.1.4線程的重要屬性394.1.5RTThread命令查看系統(tǒng)線程信息424.2RTThread線程管理接口介紹434.3任務(wù)41使用多線程的方式同時(shí)實(shí)現(xiàn)車燈閃爍和按鍵控制喇叭（掃描法）454.3.1RTThread相關(guān)接口函數(shù)454.3.2代碼實(shí)現(xiàn)484.3.3程序測(cè)試544.4任務(wù)42暫?；蚧謴?fù)車燈閃爍功能554.4.1RTThread相關(guān)接口函數(shù)554.4.2程序設(shè)計(jì)564.4.3程序測(cè)試604.5任務(wù)43多線程運(yùn)行機(jī)制實(shí)驗(yàn)614.5.1RTThread相關(guān)接口函數(shù)614.5.2程序設(shè)計(jì)624.5.3程序測(cè)試644.6任務(wù)44線程主動(dòng)讓出CPU資源664.6.1RTThread相關(guān)接口函數(shù)674.6.2程序設(shè)計(jì)674.6.3程序測(cè)試704.7任務(wù)45空閑線程中運(yùn)行LED燈的閃爍714.7.1RTThread中設(shè)置和刪除空閑鉤子函數(shù)714.7.2程序設(shè)計(jì)724.7.3程序測(cè)試73練習(xí)473第5章線程同步及其應(yīng)用5.1線程同步的概念755.2信號(hào)量765.2.1RTThread信號(hào)量的工作機(jī)制775.2.2創(chuàng)建信號(hào)量785.2.3獲取信號(hào)量795.2.4信號(hào)量釋放795.3任務(wù)51使用按鍵控制喇叭（中斷法）805.3.1程序設(shè)計(jì)805.3.2程序測(cè)試845.4信號(hào)量的應(yīng)用場(chǎng)合845.5任務(wù)52矩陣鍵盤按鍵識(shí)別（中斷法）855.5.1硬件設(shè)計(jì)855.5.2程序設(shè)計(jì)865.5.3程序測(cè)試91練習(xí)591第6章時(shí)鐘管理與應(yīng)用6.1RTThread嘀嗒時(shí)鐘相關(guān)函數(shù)介紹936.1.1毫秒級(jí)延時(shí)946.1.2微秒級(jí)延時(shí)946.1.3獲取系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間946.1.4獲取更高精度的時(shí)間956.2任務(wù)61超聲波測(cè)距（電平掃描方法）966.2.1超聲波測(cè)距原理介紹966.2.2硬件設(shè)計(jì)966.2.3軟件設(shè)計(jì)976.2.4程序測(cè)試1026.3RTThread系統(tǒng)定時(shí)器1026.3.1創(chuàng)建和刪除定時(shí)器1036.3.2初始化和脫離定時(shí)器1046.3.3啟動(dòng)和停止定時(shí)器1056.3.4控制定時(shí)器1066.4任務(wù)62使用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)車燈的閃爍1066.4.1軟件設(shè)計(jì)1066.4.2程序測(cè)試1086.5任務(wù)63超聲波測(cè)距（使用定時(shí)器改進(jìn)任務(wù)61）1086.5.1程序設(shè)計(jì)1086.5.2程序測(cè)試_______1096.6任務(wù)64超聲波測(cè)距（引腳中斷方式）1106.6.1程序設(shè)計(jì)1106.6.2程序測(cè)試114練習(xí)6115第7章線程間通信7.1郵箱1167.1.1郵箱的工作機(jī)制1177.1.2RTThread郵箱的相關(guān)接口函數(shù)1177.2任務(wù)71獨(dú)立按鍵控制蜂鳴器開(kāi)關(guān)（使用郵箱）1217.2.1硬件設(shè)計(jì)1217.2.2軟件設(shè)計(jì)1217.2.3程序測(cè)試1267.3任務(wù)72使用郵箱發(fā)送大于4字節(jié)的消息1267.3.1程序編寫1267.3.2程序測(cè)試1267.4消息隊(duì)列1277.4.1消息隊(duì)列的工作機(jī)制1277.4.2消息隊(duì)列相關(guān)接口函數(shù)1287.5任務(wù)73獨(dú)立按鍵控制蜂鳴器開(kāi)關(guān)（使用消息隊(duì)列）1327.5.1硬件設(shè)計(jì)1327.5.2程序設(shè)計(jì)1327.5.3測(cè)試1357.6信號(hào)136練習(xí)7138第8章RTThread板級(jí)驅(qū)動(dòng)（BSP）的配置8.1I/O設(shè)備模型1398.2RTThread中設(shè)備驅(qū)動(dòng)相關(guān)配置1418.2.1使用CubeMX使能硬件設(shè)備，生成設(shè)備初始化代碼1418.2.2RTThreadSettings開(kāi)啟設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序1468.2.3在drivers/board.h中定義接口相關(guān)的宏147練習(xí)8148第9章使用PWM設(shè)備控制小車行駛速度9.1RTThread的PWM設(shè)備編程介紹1499.1.1查找PWM設(shè)備1509.1.2設(shè)置PWM周期和脈沖寬度1509.1.3使能和關(guān)閉PWM設(shè)備通道1519.2任務(wù)91使用PWM驅(qū)動(dòng)小車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)1519.2.1硬件設(shè)計(jì)1519.2.2工程建立和BSP配置1529.2.3程序設(shè)計(jì)1539.2.4編譯測(cè)試1539.3任務(wù)92小車前進(jìn)和后退1549.3.1程序設(shè)計(jì)與代碼編寫1559.3.2測(cè)試158練習(xí)9158第10章使用ADC設(shè)備測(cè)量電池電量10.1A/D轉(zhuǎn)換介紹15910.1.1A/D轉(zhuǎn)換的原理15910.1.2A/D轉(zhuǎn)換的計(jì)算16010.2RTThreadADC設(shè)備接口介紹16110.2.1查找ADC設(shè)備16110.2.2使能ADC通道16110.2.3讀取ADC通道采樣值16210.2.4關(guān)閉ADC通道16210.3任務(wù)101使用終端命令讀取ADC設(shè)備采樣值16210.3.1硬件設(shè)計(jì)16210.3.2RTThread工程建立和BSP配置16310.3.3編譯及測(cè)試16310.4任務(wù)102編寫程序，實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量并打印電壓值16410.4.1程序設(shè)計(jì)16410.4.2編譯、下載、測(cè)試165練習(xí)10166第11章使用I2C設(shè)備驅(qū)動(dòng)OLED顯示屏11.1I2C總線介紹16711.1.1I2C總線構(gòu)成16711.1.2I2C總線的信號(hào)類型和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序16811.2RTThreadI2C總線接口17111.2.1查找I2C總線設(shè)備17111.2.2數(shù)據(jù)傳輸17211.3OLED操作介紹17311.3.1從機(jī)地址17311.3.2數(shù)據(jù)格式17411.3.3GDDRAM結(jié)構(gòu)17511.3.4三種GDDRAM尋址模式17511.3.5OLED指令17711.4任務(wù)111OLED顯示實(shí)現(xiàn)中英文17811.4.1硬件設(shè)計(jì)17811.4.2工程建立與配置17811.4.3程序編寫17911.4.4測(cè)試188練習(xí)11188第12章使用脈沖碼盤設(shè)備測(cè)量小車行駛速度12.1編碼器及其測(cè)速原理18912.1.1編碼器的分類18912.1.2編碼器的參數(shù)19112.1.3編碼器測(cè)速原理19112.2任務(wù)121車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向測(cè)量19312.2.1硬件設(shè)計(jì)19312.2.2程序設(shè)計(jì)19312.2.3測(cè)試19612.3任務(wù)122采用M法測(cè)量小車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度19612.3.1硬件設(shè)計(jì)19612.3.2軟件設(shè)計(jì)19612.3.3測(cè)試19712.4任務(wù)123同時(shí)測(cè)量方向和速度19812.4.1程序設(shè)計(jì)19812.4.2測(cè)試20112.5任務(wù)124使用PulseEncoder設(shè)備進(jìn)行測(cè)速20112.5.1硬件設(shè)計(jì)20112.5.2新建項(xiàng)目及BSP配置20112.5.3代碼編寫20312.5.4測(cè)試204練習(xí)12205第13章使用Sensor設(shè)備進(jìn)行溫度測(cè)量13.1單線程協(xié)議簡(jiǎn)介20613.2DS18B20數(shù)字溫度傳感器20813.3任務(wù)131使用DS18B20進(jìn)行溫度采樣21013.3.1硬件設(shè)計(jì)21013.3.2軟件設(shè)計(jì)21013.3.3測(cè)試21413.4任務(wù)132把DS18B20設(shè)備注冊(cè)為RTThread的Sensor設(shè)備21513.4.1硬件設(shè)計(jì)21513.4.2項(xiàng)目創(chuàng)建與配置21513.4.3程序設(shè)計(jì)21513.4.4測(cè)試21913.5任務(wù)133使用Sensor設(shè)備驅(qū)動(dòng)層接口讀取溫度值22013.5.1程序設(shè)計(jì)22013.5.2測(cè)試222練習(xí)13222第14章遙控器控制小車行走14.1紅外接收原理22314.1.1紅外通信系統(tǒng)22314.1.2認(rèn)識(shí)紅外接收頭22414.1.3紅外遙控編碼協(xié)議22414.2任務(wù)141識(shí)別紅外遙控器按鍵信號(hào)22514.2.1硬件設(shè)計(jì)22514.2.2創(chuàng)建項(xiàng)目及配置22614.2.3程序設(shè)計(jì)22914.2.4測(cè)試230練習(xí)14231參考文獻(xiàn)232