STM32系列微控制器是ST公司生產(chǎn)的基于Cortex-M內(nèi)核的嵌入式微控制器，具有外設(shè)豐富、集成度高、外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最為廣泛的微控制器之一。因此，基于STM32的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是目前眾多高等院校電氣、自動(dòng)化、電子信息、機(jī)器人等專業(yè)學(xué)生必須掌握的技術(shù)之一。ST公司提供了用于STM開(kāi)發(fā)的集成開(kāi)發(fā)工具STM32CubeIDE，降低了學(xué)習(xí)門檻，開(kāi)發(fā)者利用STM32CubeIDE可快速掌握STM32裸機(jī)開(kāi)發(fā)的方法，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的嵌入式產(chǎn)品。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，單純地掌握裸機(jī)開(kāi)發(fā)方法已不能滿足技術(shù)發(fā)展及企業(yè)用人需求，因此本書(shū)在STM32裸機(jī)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹基于RT-Thread操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法。RT-Thread是上海睿賽德電子科技有限公司推出的一款開(kāi)源的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，經(jīng)過(guò)近20年的沉淀，已演變成一個(gè)功能強(qiáng)大、組件豐富的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，是目前開(kāi)發(fā)者最多、裝機(jī)量最大、社區(qū)最活躍的國(guó)產(chǎn)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之一。開(kāi)發(fā)者利用睿賽德提供的集成開(kāi)發(fā)工具RTThread Studio可方便快速地開(kāi)發(fā)穩(wěn)定、可靠、復(fù)雜的嵌入式產(chǎn)品。本書(shū)以STM32L431RCT6為硬件平臺(tái)，介紹STM32系列微控制器基本外設(shè)及RT-Thread操作系統(tǒng)主要功能的工作原理及應(yīng)用方法，由于集成開(kāi)發(fā)環(huán)境屏蔽了不同型號(hào)微控制器的差異，讀者掌握了STM32L431RCT6后，即可利用任意型號(hào)的STM32微控制器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)。
本書(shū)內(nèi)容可分為STM32裸機(jī)開(kāi)發(fā)、RT-Thread操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和綜合應(yīng)用三部分。STM32裸機(jī)開(kāi)發(fā)包括第1~6章：前兩章介紹了嵌入式系統(tǒng)及STM32微控制器相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，如嵌入式系統(tǒng)基本概念、軟硬件架構(gòu)、STM32微控制器最小系統(tǒng)、裸機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建等；第3~6章分別針對(duì)STM32核心外設(shè)GPIO、EXTI、TIM和USART，闡述其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方法，并配有相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例及詳細(xì)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。RT-Thread操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)包括第7~12章：第7章介紹了RT-Thread操作系統(tǒng)基礎(chǔ)；第8~10章為RT-Thread操作系統(tǒng)的內(nèi)核功能，詳細(xì)介紹了線程管理、線程間同步和線程間通信的工作原理及應(yīng)用方法，并配有簡(jiǎn)單的應(yīng)用實(shí)例，幫助讀者掌握基本應(yīng)用方法；第11章為RT-Thread的設(shè)備管理，詳細(xì)介紹了IO設(shè)備模型框架，在此基礎(chǔ)上概括了PIN設(shè)備、UART設(shè)備、TIM設(shè)備和ADC設(shè)備的管理方式及應(yīng)用方法，每種設(shè)備均給出了應(yīng)用案例，讀者在掌握上述設(shè)備應(yīng)用后可根據(jù)需要自行學(xué)習(xí)其他設(shè)備；第12章為RT-Thread軟件包，以AHT10、AT Device、MQTT和cJSON為例詳細(xì)介紹了不同類型軟件包的應(yīng)用方法，讀者在此基礎(chǔ)上可根據(jù)應(yīng)用需求快速掌握其他軟件包的使用方法。第13章為綜合應(yīng)用，通過(guò)基于STM32和OneNET的智能家居系統(tǒng)介紹了基于STM32及RT-Thread的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程，幫助讀者全面掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的方法。
本書(shū)各章內(nèi)容通過(guò)裸機(jī)開(kāi)發(fā)和操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)兩條主線貫穿工作原理與應(yīng)用實(shí)踐兩個(gè)主題，層次遞進(jìn)地講解STM32微控制器基本外設(shè)的工作原理及應(yīng)用和RT-Thread操作系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用。為了便于讀者掌握理論及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法，相關(guān)章節(jié)根據(jù)內(nèi)容安排給出大量的應(yīng)用實(shí)例，所有實(shí)例均經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，且大部分源于工程項(xiàng)目實(shí)踐，讀者參考案例可快速掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的方法。此外，本書(shū)每章前配有簡(jiǎn)化版思維導(dǎo)圖，建議讀者在完成本章內(nèi)容學(xué)習(xí)后及時(shí)完善思維導(dǎo)圖，在此基礎(chǔ)上完成每章后的思考與練習(xí)，包括理論基礎(chǔ)題和編程應(yīng)用題，以鞏固理論知識(shí)，拓展提高應(yīng)用實(shí)踐能力，最終形成完整的嵌入式課程體系。
前言本書(shū)是編者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，由淺入深，難易適中，突出前沿，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)路線，使讀者在快速掌握裸機(jī)開(kāi)發(fā)方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)階操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化、模塊化、面向?qū)ο蟮木幊趟枷牒退季S方式，具備獨(dú)立開(kāi)發(fā)復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)的能力。本書(shū)不僅是一本教科書(shū)和教學(xué)參考書(shū)，而且可作為物聯(lián)網(wǎng)、儀器儀表、自動(dòng)控制等工程技術(shù)人員及科技工作者的技術(shù)參考書(shū)。
本書(shū)由胡永濤任主編，李婕和董明如任副主編，趙新蕖、高雅昆、田效伍參編。其中，胡永濤編寫(xiě)第1、2、12、13章，李婕編寫(xiě)第3～5章，董明如編寫(xiě)第6、7、11章，趙新蕖編寫(xiě)第8章，高雅昆編寫(xiě)第9章，田效伍編寫(xiě)第10章。本書(shū)的程序調(diào)試和實(shí)驗(yàn)工作由李婕、董明如、盧亞娟等完成。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考和借鑒了大量相關(guān)資料，并引用了部分文字和代碼，謹(jǐn)對(duì)各位作者表示衷心的感謝。特別鳴謝意法半導(dǎo)體（中國(guó)）投資有限公司和上海睿賽德電子科技有限公司，本書(shū)獲產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目支持，在編寫(xiě)過(guò)程中得到了意法半導(dǎo)體大學(xué)計(jì)劃負(fù)責(zé)人丁曉磊女士和睿賽德大學(xué)計(jì)劃負(fù)責(zé)人羅齊熙先生大量無(wú)私的幫助。杜志勇、常文平、趙斌、楊捷、楊曉、張超、李金玉等為本書(shū)的編寫(xiě)提出了許多寶貴的意見(jiàn)，在此一并表示感謝。
由于編者水平有限，書(shū)中難免存在疏漏與不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正，相關(guān)建議可以發(fā)送至郵箱hythait@163�眂om。

編者