医用单片机开发实用教程（基于STM32F4）

第1章 STM32F4开发平台和工具 1

1．1 STM32微控制器简介 1

1．2 STM32开发工具的安装与配置 2

1．2．1 安装Keil 5．20 2

1．2．2 配置Keil 5．20 4

1．3 医疗电子单片机高级开发系统简介 5

1．4 基于医疗电子单片机高级开发系统可开展的部分实验 7

1．5 本书配套的资料包 7

本章任务 8

本章习题 8

第2章 实验1―F429基准工程 9

2．1 实验内容 9

2．2 实验原理 9

2．2．1 寄存器与固件库 9

2．2．2 Keil编辑和编译以及STM32下载过程 13

2．2．3 STM32工程模块名称及说明 13

2．2．4 STM32参考资料 14

2．3 实验步骤 15

本章任务 27

本章习题 27

第3章 实验2―GPIO与LED闪烁 29

3．1 实验内容 29

3．2 实验原理 29

3．2．1 LED电路原理图 29

3．2．2 STM32系统架构与存储器组织 29

3．2．3 GPIO功能框图 32

3．2．4 GPIO寄存器 34

3．2．5 GPIO固件库函数 39

3．3 实验步骤 42

本章任务 48

本章习题 49

第4章 实验3―GPIO与独立按键输入 50

4．1 实验内容 50

4．2 实验原理 50

4．2．1 独立按键电路原理图 50

4．2．2 GPIO功能框图 50

4．2．3 GPIO寄存器 51

4．2．4 GPIO固件库函数 52

4．2．5 按键去抖原理 52

4．3 实验步骤 54

本章任务 60

本章习题 60

第5章 实验4―串口通信 61

5．1 实验内容 61

5．2 实验原理 61

5．2．1 电路原理 61

5．2．2 UART通信协议 61

5．2．3 UART功能框图 64

5．2．4 UART部分寄存器 67

5．2．5 UART部分固件库函数 71

5．2．6 STM32异常和中断 76

5．2．7 NVIC中断控制器 77

5．2．8 NVIC部分寄存器 78

5．2．9 NVIC部分固件库函数 81

5．2．10 UART1模块驱动设计 84

5．3 实验步骤 88

本章任务 98

本章习题 99

第6章 实验5―定时器 100

6．1 实验内容 100

6．2 实验原理 100

6．2．1 通用定时器功能框图 100

6．2．2 通用定时器部分寄存器 102

6．2．3 通用定时器部分固件库函数 105

6．3 实验步骤 108

本章任务 113

本章习题 114

第7章 实验6―系统节拍时钟 115

7．1 实验内容 115

7．2 实验原理 115

7．2．1 SysTick功能框图 115

7．2．2 SysTick实验流程图分析 116

7．2．3 SysTick部分寄存器 117

7．2．4 SysTick部分固件库函数 119

7．3 实验步骤 119

本章任务 123

本章习题 123

第8章 实验7―RCC 124

8．1 实验内容 124

8．2 实验原理 124

8．2．1 RCC功能框图 124

8．2．2 RCC部分寄存器 127

8．2．3 RCC部分固件库函数 132

8．2．4 PWR寄存器 141

8．2．5 PWR部分固件库函数 143

8．2．6 Flash部分寄存器 145

8．2．7 Flash部分固件库函数 149

8．3 实验步骤 152

本章任务 156

本章习题 156

第9章 实验8―外部中断 157

9．1 实验内容 157

9．2 实验原理 157

9．2．1 EXTI功能框图 157

9．2．2 EXTI部分寄存器 159

9．2．3 EXTI部分固件库函数 161

9．2．4 SYSCFG部分寄存器 164

9．2．5 SYSCFG部分固件库函数 165

9．3 实验步骤 166

本章任务 170

本章习题 170

第10章 实验9――七段数码管显示 171

10．1 实验内容 171

10．2 实验原理 171

10．2．1 七段数码管 171

10．2．2 74HC595驱动芯片 173

10．2．3 七段数码管显示模块电路原理图 174

10．2．4 七段数码管显示原理 175

10．3 实验步骤 177

本章任务 185

本章习题 185

第11章 实验10――OLED显示 186

11．1 实验内容 186

11．2 实验原理 186

11．2．1 OLED显示模块 186

11．2．2 SSD1306的显存 187

11．2．3 SSD1306常用命令 189

11．2．4 字模选项 189

11．2．5 ASCII码表与取模工具 190

11．2．6 STM32的GRAM与SSD1306的GRAM 190

11．2．7 OLED显示模块显示流程 191

11．3 实验步骤 191

本章任务 203

本章习题 203

第12章 实验11――读写内部Flash 204

12．1 实验内容 204

12．2 实验原理 204

12．2．1 STM32内部Flash和SRAM 204

12．2．2 STM32内部Flash简介 204

12．2．3 Flash编程过程 206

12．2．4 Flash扇区擦除过程 206

12．3 实验步骤 207

本章任务 215

本章习题 215

第13章 实验12――DAC 216

13．1 实验内容 216

13．2 实验原理 216

13．2．1 DAC功能框图 216

13．2．2 DMA功能框图 219

13．2．3 DAC实验逻辑图分析 221

13．2．4 PCT通信协议 222

13．2．5 PCT通信协议应用 227

13．2．6 DAC部分寄存器 230

13．2．7 DAC部分固件库函数 233

13．2．8 DMA部分寄存器 236

13．2．9 DMA部分固件库函数 242

13．3 实验步骤 248

本章任务 260

本章习题 260

第14章 实验13――ADC 261

14．1 实验内容 261

14．2 实验原理 261

14．2．1 ADC功能框图 261

14．2．2 逻辑框图分析 264

14．2．3 ADC缓冲区 264

14．2．4 ADC部分寄存器 264

14．2．5 ADC部分固件库函数 270

14．3 实验步骤 274

本章任务 284

本章习题 284

第15章　实验14――体温测量与显示 285

15．1 实验内容 285

15．2 实验原理 286

15．2．1 体温数据包的PCT通信协议 286

15．2．2 基于DMA的UART模块函数 286

15．2．3 UART4与UART7数据传输流程 288

15．2．4 解包结果处理流程 289

15．2．5 七段数码管显示体温参数 289

15．3 实验步骤 290

本章任务 296

本章习题 296

第16章 实验15――呼吸监测与显示 297

16．1 实验内容 297

16．2 实验原理 298

16．2．1 呼吸数据包的PCT通信协议 298

16．2．2 解包结果处理流程 298

16．2．3 七段数码管显示呼吸数据流程 298

16．3 实验步骤 299

本章任务 304

本章习题 305

第17章 实验16――心电监测与显示 306

17．1 实验内容 306

17．2 实验原理 307

17．2．1 心电数据包的PCT通信协议 307

17．2．2 解包结果处理流程 308

17．2．3 OLED显示心电参数流程 308

17．3 实验步骤 309

本章任务 315

本章习题 315

第18章 实验17――血氧监测与显示 316

18．1 实验内容 316

18．2 实验原理 317

18．2．1 血氧数据包的PCT通信协议 317

18．2．2 解包结果处理流程 318

18．2．3 OLED显示血氧参数流程 318

18．3 实验步骤 319

本章任务 325

本章习题 325

第19章 实验18――血压测量与显示 326

19．1 实验内容 326

19．2 实验原理 327

19．2．1 血压数据包的PCT通信协议 327

19．2．2 血压命令发送 329

19．2．3 解包结果处理流程 329

19．2．4 OLED显示血压参数流程 329

19．3 实验步骤 330

本章任务 339

本章习题 340

附录A　人体生理参数监测系统使用说明 341

附录B　PCT通信协议应用在人体生理参数监测系统说明 343

B．1 模块ID定义 343

B．2 从机发送给主机数据包类型ID 343

B．3 主机发送给从机命令包类型ID 350

附录C　ASCII码表 360

参考文献 361