本书系统地介绍了基于ARM Cortex-M体系的嵌入式系统设计，将单片机技术、RTOS概念、传感器应用、编程技巧和实用方法与实际工程开发技术在STM32F407硬件平台上很好地结合起来，使读者通过本书的学习能迅速了解并掌握基于STM32的嵌入式系统设计方法和工程开发实用技术，为后续的深入学习和发展打下坚实的理论与实践基础。 作者依据高校课堂教学和实验操作的规律与要求，并以提高学生的实际工程设计能力和自主创新能力为目标，合理编排本书内容。本书从内容上可分为6个部分：ARM Cortex体系概述、硬件平台介绍、工具软件介绍及使用方法、RTOS介绍、常见工程技术应用和OpenHarmony系统移植。全书共13章，除个别章节之外，大多章节都安排了相应的实验内容和扩展练习题。 本书主要用于高等院校本、专科的单片机、嵌入式实践和电子系统综合设计课，推荐作为电子信息工程、通信、工业自动化、计算机应用技术、仪器仪表、物联网等学科专业和相关实验指导课的教学用书或主要参考书，同时也可作为参与电子设计竞赛、嵌入式竞赛开发应用人员的自学参考书。 与此教材配套的还有实验指导课件、示例源程序，以及与实验设计项目相关的详细技术资料等，读者都可免费索取。

第1章 基于Cortex-M的嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统基本概念
1.1.1 嵌入式系统的构成要素
1.1.2 嵌入式系统的主要特点
1.2 ARM Cortex系列体系结构
1.2.1 嵌入式处理器分类
1.2.2 嵌入式处理器内核Cortex系列分类
1.3 ARM Cortex-M各系列特点
1.4 STM32F407结构简介
1.5 实时操作系统RTOS简介
1.6 嵌入式系统在物联网中的发展
习题
第2章 Cortex-M嵌入式硬件平台
2.1 硬件平台简介
2.2 主要器件
2.3 主要功能模块
习题
第3章 嵌入式开发工具与设计流程
3.1 STM32开发工具
3.2 ARM Keil MDK工具
3.3 STM32CubeMX使用方法
3.3.1 STM32Cube简介
3.3.2 STM32CubeMX软件安装
3.4 基于HAL库的程序设计流程
3.4.1 STM32 HAL介绍
3.4.2 CubeMX工程创建流程
3.5 第一个LED点灯程序
实验1 按键扫描与流水灯设计
习题
第4章 FreeRTOS操作系统
4.1 FreeRTOS系统简介
4.2 FreeRTOS系统移植
4.3 多任务系统基本概念
4.3.1 任务及任务管理
4.3.2 优先级
4.3.3 消息队列
4.3.4 信号量
4.3.5 互斥量
4.3.6 事件
4.3.7 任务通知
4.3.8 内存管理
4.4 创建第一个RTOS工程
4.4.1 CubeMX工程配置
4.4.2 导出MDK工程
4.4.3 编写功能代码
实验2 多任务键盘与流水灯实验
习题
第5章 简单外设应用
5.1 数码管应用
5.2 按键与外部中断
5.3 麦克风与ADC应用
5.3.1 添加串口打印输出
5.3.2 ADC模块介绍
5.3.3 麦克风AD采样示例
5.4 单总线温度传感器应用
5.5 IIC接口陀螺仪传感器应用
实验3 声控延时亮灯实验
实验4 温度报警与倾角监测实验
习题
第6章 串口通信应用
6.1 学习板虚拟串口概述
6.2 轮询接收方式串口通信
6.3 中断接收方式串口通信
6.3.1 串口接收中断示例
6.3.2 DMA空闲中断示例
6.3.3 流水灯串口通信应用
6.4 使用SWO调试
实验5 简单串口通信实验
实验6 数据采集与串口通信实验
习题
第7章 无线通信应用
7.1 蓝牙HC05通信模块介绍
7.1.1 HC05蓝牙模块用法介绍
7.1.2 HC05蓝牙模块AT指令介绍
7.2 蓝牙通信实践
7.3 ESP8266WIFI通信模块介绍
7.3.1 ESP01模块用法介绍
7.3.2 ESP01模块AT指令介绍
7.4 WIFI通信实践
7.5 物联网连接应用实践
7.5.1 创建OneNET平台设备
7.5.2 连接OneNET平台
实验7 蓝牙手机遥控实验
实验8 数据采集及WIFI通信实验
习题
第8章 GUI显示应用
8.1 OLED应用介绍
8.1.1 单色IIC接口OLED介绍
8.1.2 OLED显示屏驱动程序介绍
8.1.3 GUISlim图形库介绍
8.1.4 汉字点阵文件介绍
8.2 OLED应用实践
8.3 MCU接口LCD介绍
8.4 LCD应用实践
8.4.1 emWin图形库介绍
8.4.2 FSMC总线配置
8.4.3 LCD屏驱动移植接口
8.4.4 GUI应用设计
实验9 OLED显示屏数据曲线绘制实验
实验10 LCD液晶屏GUI设计实验
习题
第9章 定时器应用
9.1 STM32F4定时器介绍
9.1.1 常规定时器
9.1.2 HAL库定时器应用方法
9.1.3 定时器基本概念介绍
9.2 定时器基本功能应用
9.3 PWM输出应用
9.4 信号捕捉应用
9.5 外部脉冲计数应用
实验11 简易闹铃设计实验
实验12 呼吸灯设计实验
实验13 简易频率计设计实验
实验14 简单录音机设计实验
习题
第10章 RTC与低功耗应用
10.1 RTC实时时钟应用
10.2 STM32低功耗模式介绍
10.3 STM32低功耗应用
实验15 基于RTC的电子钟设计
实验16 低功耗待机与唤醒实验
习题
第11章 FatFs文件系统应用
11.1 FatFs介绍
11.2 SPI FLASH应用实践
11.2.1 添加配置SPI外设
11.2.2 添加SPI FLASH驱动
11.2.3 SPI FLASH直接读写操作实践
11.2.4 SPI FLASH文件读写操作实践
11.3 SD卡应用实践
11.3.1 添加配置SDIO外设
11.3.2 SD卡文件读写操作实践
11.4 U盘挂载应用实践
11.4.1 添加配置USB Host组件
11.4.2 U盘文件读写操作实践
实验17 数据存储实验
实验18 文件传输实验
习题
第12章 STM32IAP程序设计
12.1 STM32IAP概念介绍
12.2 STM32内部FLASH介绍
12.3 STM32内部FLASH读写实践
12.4 程序跳转应用实践
12.5 IAP程序设计实践
实验19 串口IAP设计实验
实验20 U盘IAP设计实验
习题
第13章 鸿蒙嵌入式系统移植
13.1 OpenHarmony介绍
13.1.1 LiteOS-M内核简介
13.1.2 开发环境配置
13.2 OpenHarmony系统移植
13.2.1 创建裸机工程
13.2.2 系统编译构建移植
13.2.3 系统启动过