Programmierung der wichtigsten Peripherie-Komponenten des STM32F4xx-Chips
Digitale und analoge I/O-Ports (GPIOs), Timer und Counter, serielle Schnittstellen (USARTs/UARTs, SPI und I2C), ADCs und DACs, Direct Memory Access (DMA)
Zahlreiche praktische Anwendungsbeispiele
Dieses Buch bietet einen umfassenden Praxiseinstieg in die Softwareentwicklung für Embedded Systems mit der ARM-Mikrocontrollerfamilie STM32F4xx der Firma STMicroelectronics (STM). Für die Programmierung wird die Sprache C eingesetzt.
Der Autor behandelt die wichtigsten Peripherie-Komponenten, dazu gehören digitale und analoge I/O-Ports (GPIOs), Timer und Counter, serielle Schnittstellen (USARTs/UARTs, SPI und I2C), ADCs und DACs, RTC (Echtzeit-Uhr) sowie Direct Memory Access (DMA).
Anhand einfacher Beispiele zeigt der Autor den praktischen Einsatz dieser Komponenten. Hierzu zählen die Abfrage von Uhrzeit und Datum von einer externen RTC (über I2C) sowie deren Anzeige über SPI auf einfachen Displays. Im Verlauf des Buchs entsteht so eine Bibliothek, deren Funktionen für eigene Projekte auf einfache Weise eingesetzt werden können.
Die Beispiele werden auf dem Evaluierungsboard NUCLEO-64 mit dem STM32F446 unter Einsatz der STM32CubeIDE-Entwicklungsumgebung entwickelt und getestet.
Grundlegende Kenntnisse der Programmiersprache C werden vorausgesetzt. Alle Beispiele folgen dem MISRA-C-Standard, dessen Anwendung in der Automobilindustrie vorgeschrieben ist. Dieser wird in einem separaten Kapitel vorgestellt und sorgt für gut verständlichen und somit leicht zu pflegenden Code.
Der Fokus liegt auf der »baremetal«-Programmierung, was den Umstieg auf Mikrocontroller anderer Hersteller erleichtert. Auf den Einsatz der HAL-Bibliothek wird ausdrücklich verzichtet.
Aus dem Inhalt:
Typische GPIO-Anwendungen (Input/Output/Alternative Funktionen)
Timer: Systick/Basic/General Purpose/Advanced Control Timer
PWM: Dimmen von LEDs mit Timern
A/D- und D/A-Wandlung
Serielle Kommunikation mit UARTs/USARTs/I2C/SPI
Porterweiterung mit I2C (PCF8574)/Ansteuerung von LC-Displays
7-Segment-Anzeigen über SPI (MAX7219)
Einsatz einer externen Echtzeituhr (RTC) DS3231 über I2C
Aktualisiert: 2023-04-01
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Aktualisiert: 2023-04-16
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Aktualisiert: 2022-04-29
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Aktualisiert: 2022-04-29
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Aktualisiert: 2022-04-29
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Aufbau eines Entwicklungssystems mit Eclipse und der GNU Toolchain
Fehlersuche mit dem GNU-Debugger und weiteren Hilfsmitteln
Korrekte Dimensionierung elektronischer Komponenten
Typische Programmiertechniken
Dieses Buch behandelt den Einsatz und die Programmierung von ARM Cortex-M3-Mikrocontrollern. Am Beispiel des AT91SAM3S4B von ATMEL lernen Sie alle wichtigen Aspekte im Umgang mit modernen Mikrocontrollern kennen. Viele praktische Anwendungen und zahlreiche Tabellen erleichtern das Verständnis. Der praxisnahe Einsatz von Datenblättern hilft zudem beim Einsatz anderer Mikrocontroller und Bauelemente.Zunächst erstellt der Autor ein kostenloses Entwicklungssystem auf der Basis von Eclipse, dem CDT und der GNU Toolchain. Alternativen dazu werden ebenfalls vorgestellt.Im weiteren Verlauf werden sämtliche internen Komponenten der AT91SAM3S-Familie erläutert. Die Entwicklung wiederverwendbarer Software unter Einsatz gängiger Bauelemente zeigt Lösungen für Anforderungen der täglichen Praxis. Die Beispiele in diesem Buch befassen sich mit der Ansteuerung von Displays, der Erfassung analoger Größen (z.B. Temperaturen), der Digital-/Analog-Umsetzung und der seriellen Datenübertragung unter Einsatz von SD-Karten. Die korrekte Dimensionierung externer Komponenten wird anhand einfacher Berechnungen erläutert und geübt.Dieses Buch wendet sich an Ingenieure, Studenten technischer Fachrichtungen und Hobby-Elektroniker, die sich erstmals mit der Programmierung von Mikrocontrollern befassen. Es werden dabei durchschnittliche Kenntnisse der Programmiersprache C vorausgesetzt.
Aus dem Inhalt:
Digitale Aus- und Eingänge (PIO, Parallel Input/Output Controller)
LC-Displays und 7-Segment-Anzeigen
Wichtige Systemkomponenten (NVIC, PMC, Supply Controller, etc.)
Timer, Counter, Real Time Clock
Peripheral DMA Controller (PDC)
PWM – Pulsweitenmodulation
Analog-/Digital-Wandlung und Digital-/Analog-Umsetzung
Serielle Kommunikation (z.B. mit SD-Karten)
Aktualisiert: 2023-04-01
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Aufbau eines Entwicklungssystems mit Eclipse und der GNU Toolchain
Fehlersuche mit dem GNU-Debugger und weiteren Hilfsmitteln
Korrekte Dimensionierung elektronischer Komponenten
Typische Programmiertechniken
Dieses Buch behandelt den Einsatz und die Programmierung von ARM Cortex-M3-Mikrocontrollern. Am Beispiel des AT91SAM3S4B von ATMEL lernen Sie alle wichtigen Aspekte im Umgang mit modernen Mikrocontrollern kennen. Viele praktische Anwendungen und zahlreiche Tabellen erleichtern das Verständnis. Der praxisnahe Einsatz von Datenblättern hilft zudem beim Einsatz anderer Mikrocontroller und Bauelemente.Zunächst erstellt der Autor ein kostenloses Entwicklungssystem auf der Basis von Eclipse, dem CDT und der GNU Toolchain. Alternativen dazu werden ebenfalls vorgestellt.Im weiteren Verlauf werden sämtliche internen Komponenten der AT91SAM3S-Familie erläutert. Die Entwicklung wiederverwendbarer Software unter Einsatz gängiger Bauelemente zeigt Lösungen für Anforderungen der täglichen Praxis. Die Beispiele in diesem Buch befassen sich mit der Ansteuerung von Displays, der Erfassung analoger Größen (z.B. Temperaturen), der Digital-/Analog-Umsetzung und der seriellen Datenübertragung unter Einsatz von SD-Karten. Die korrekte Dimensionierung externer Komponenten wird anhand einfacher Berechnungen erläutert und geübt.Dieses Buch wendet sich an Ingenieure, Studenten technischer Fachrichtungen und Hobby-Elektroniker, die sich erstmals mit der Programmierung von Mikrocontrollern befassen. Es werden dabei durchschnittliche Kenntnisse der Programmiersprache C vorausgesetzt.
Aus dem Inhalt:
Digitale Aus- und Eingänge (PIO, Parallel Input/Output Controller)
LC-Displays und 7-Segment-Anzeigen
Wichtige Systemkomponenten (NVIC, PMC, Supply Controller, etc.)
Timer, Counter, Real Time Clock
Peripheral DMA Controller (PDC)
PWM – Pulsweitenmodulation
Analog-/Digital-Wandlung und Digital-/Analog-Umsetzung
Serielle Kommunikation (z.B. mit SD-Karten)
Aktualisiert: 2023-04-01
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Embedded-Linux-Kernel erzeugen
Treiber und Kernelmodule entwickeln
Praxisbeispiele mit LED-Matrix und LC-Displays
Raspberry Pi, BeagleBone Black, CubieBoard und Co. haben dazu beigetragen, das Interesse an Embedded Linux sowie dessen Programmierung und Nutzung für alltägliche Dinge zu wecken. Es wird verstärkt immer mehr auch im industriellen Umfeld eingesetzt. Dieses Buch vermittelt die Grundlagen, die für den produktiven Einsatz von Embedded Linux notwendig sind.
Ralf Jesse führt am Beispiel des beliebten Minicomputers Raspberry Pi in die Handhabung und Weiterentwicklung von Embedded Linux ein. Er behandelt alle Schritte, die für die Entwicklung von Embedded-Linux-Systemen wichtig sind:
Aufsetzen und Nutzen einer sogenannten Cross-Development-Plattform auf der Basis eines in einer virtuellen Maschine ausgeführten Desktop Linux
Übertragen der entwickelten Software auf das Zielsystem
Grundlagen von Shellscripts für komfortablere Softwareentwicklung
Vermittlung der für den Bau eines Kernels und des root-Dateisystems benötigten Kenntnisse
Einfaches Starten und Testen des Kernels unter Einsatz des Bootmanagers „Das U-Boot“
instieg in die Entwicklung von Gerätetreibern und Kernelmodulen
Das Buch richtet sich an alle, die „mehr“ aus ihrem Embedded System herausholen wollen. Die dafür erforderlichen Linux-Kenntnisse sind keine Voraussetzung, sondern werden im Buch erarbeitet.
Alternative Ansätze auf der Basis anderer Minicomputer werden ebenfalls aufgezeigt. Somit ist das Buch für alle relevant, die Embedded Linux als Betriebssystem einsetzen wollen, unabhängig von der verwendeten Hardware.
Aus dem Inhalt:
Linux-Grundlagen
Shell-Programmierung
Netzwerkanbindung
Aufbau einer Cross-Entwicklungsumgebung
Erstellen eines Embedded-Linux-Kernels
Erzeugen eines root-Dateisystems
Der Bootprozess für verschiedene Embedded PCs: Raspberry Pi, BeagleBone Black und Cubieboard
Einstieg in die Entwicklung von Treibern und Kernelmodulen
Template für eigene Treiber
Ansteuerung von Hardware
Praxisbeispiele: Schieberegister, Ansteuerung von 8x8-LED-Matrizen, Steuerung von textbasierten LC-Displays
Aktualisiert: 2023-04-01
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Treiber und Kernelmodule entwickeln
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Raspberry Pi, BeagleBone Black, CubieBoard und Co. haben dazu beigetragen, das Interesse an Embedded Linux sowie dessen Programmierung und Nutzung für alltägliche Dinge zu wecken. Es wird verstärkt immer mehr auch im industriellen Umfeld eingesetzt. Dieses Buch vermittelt die Grundlagen, die für den produktiven Einsatz von Embedded Linux notwendig sind.
Ralf Jesse führt am Beispiel des beliebten Minicomputers Raspberry Pi in die Handhabung und Weiterentwicklung von Embedded Linux ein. Er behandelt alle Schritte, die für die Entwicklung von Embedded-Linux-Systemen wichtig sind:
Aufsetzen und Nutzen einer sogenannten Cross-Development-Plattform auf der Basis eines in einer virtuellen Maschine ausgeführten Desktop Linux
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Vermittlung der für den Bau eines Kernels und des root-Dateisystems benötigten Kenntnisse
Einfaches Starten und Testen des Kernels unter Einsatz des Bootmanagers „Das U-Boot“
instieg in die Entwicklung von Gerätetreibern und Kernelmodulen
Das Buch richtet sich an alle, die „mehr“ aus ihrem Embedded System herausholen wollen. Die dafür erforderlichen Linux-Kenntnisse sind keine Voraussetzung, sondern werden im Buch erarbeitet.
Alternative Ansätze auf der Basis anderer Minicomputer werden ebenfalls aufgezeigt. Somit ist das Buch für alle relevant, die Embedded Linux als Betriebssystem einsetzen wollen, unabhängig von der verwendeten Hardware.
Aus dem Inhalt:
Linux-Grundlagen
Shell-Programmierung
Netzwerkanbindung
Aufbau einer Cross-Entwicklungsumgebung
Erstellen eines Embedded-Linux-Kernels
Erzeugen eines root-Dateisystems
Der Bootprozess für verschiedene Embedded PCs: Raspberry Pi, BeagleBone Black und Cubieboard
Einstieg in die Entwicklung von Treibern und Kernelmodulen
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Raspberry Pi, BeagleBone Black, CubieBoard und Co. haben dazu beigetragen, das Interesse an Embedded Linux sowie dessen Programmierung und Nutzung für alltägliche Dinge zu wecken. Es wird verstärkt immer mehr auch im industriellen Umfeld eingesetzt. Dieses Buch vermittelt die Grundlagen, die für den produktiven Einsatz von Embedded Linux notwendig sind.
Ralf Jesse führt am Beispiel des beliebten Minicomputers Raspberry Pi in die Handhabung und Weiterentwicklung von Embedded Linux ein. Er behandelt alle Schritte, die für die Entwicklung von Embedded-Linux-Systemen wichtig sind:
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Das Buch richtet sich an alle, die „mehr“ aus ihrem Embedded System herausholen wollen. Die dafür erforderlichen Linux-Kenntnisse sind keine Voraussetzung, sondern werden im Buch erarbeitet.
Alternative Ansätze auf der Basis anderer Minicomputer werden ebenfalls aufgezeigt. Somit ist das Buch für alle relevant, die Embedded Linux als Betriebssystem einsetzen wollen, unabhängig von der verwendeten Hardware.
Aus dem Inhalt:
Linux-Grundlagen
Shell-Programmierung
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Praxisbeispiele: Schieberegister, Ansteuerung von 8x8-LED-Matrizen, Steuerung von textbasierten LC-Displays
Aktualisiert: 2020-11-17
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