精雕细琢见真章《STM32Cube高效开发教程》

我们编写的新书《STM32Cube高效开发教程（基础篇）》终于在各大电商平台上架销售了，这是值得众多STM32开发者入手的一本新书，它是目前市面上第一本采用STM32CubeMX和STM32CubeIDE作为开发软件，系统性地介绍STM32的HAL库开发技术的书。

《STM32Cube高效开发教程》分为《基础篇》和《高级篇》两本，《高级篇》大约在10月份才能正式印刷出来。总结一下，本书具有如下的一些特点。

1. 使用STM32Cube生态系统的开发工具和技术

ST公司现在大力推广其STM32Cube生态系统，STM32各个系列的器件都有STM32Cube固件库，它包含器件的HAL/LL驱动库和一些中间件。ST公司已经不再更新器件的标准库，新型号的器件更是没有标准库，标准库的开发方式必然被淘汰。

图1 STM32系列器件的STM32Cube固件库（来自于ST官方文档）

STM32Cube生态系统包括工具软件和嵌入式软件库，STM32CubeMX和STM32CubeIDE是STM32Cube生态系统的两个核心工具软件。STM32CubeMX用于MCU片上资源和外设的图形化配置，可以生成多种IDE软件的项目框架和外设初始化C语言代码，可大大提高开发效率。STM32CubeIDE是一个STM32编程IDE软件，使用STM32CubeIDE可以编程、编译、下载和调试。STM32CubeIDE完全可以替代Keil或IAR的商业软件的功能。

对于入门学习STM32开发的学生，或准备用STM32设计新产品的人员来说，使用STM32CubeMX和STM32CubeIDE，依托STM32Cube生态系统的资源进行学习和开发是最佳的选择，因为：

STM32CubeMX和STM32CubeIDE软件是ST官方提供的免费软件，不用担心使用非授权商业软件可能出现的知识产权风险。
STM32Cube生态系统提供全套的工具软件，除了STM32CubeMX和STM32CubeIDE，还有STM32CubeProgrammer用于程序烧录，STM32CubeMonitor等软件用于系统监测。
STM32Cube生态系统具有丰富的嵌入式软件库资源，除了ST官方的MCU固件库和扩展库，还有很多第三方的中间件和扩展库，可缩短项目开发时间。

图2 STM32Cube生态系统（来自于ST官方文档）

2. 内容丰富全面

《STM32Cube高效开发教程》分为《基础篇》和《高级篇》两本，以STM32F407为例，全面介绍相关工具软件的使用、STM32片上资源和外设的HAL编程方法、FreeRTOS等中间件的编程开发方法。

《基础篇》介绍STM32Cube开发方式所用的工具软件，以及STM32F407系统功能和常用外设的使用。《基础篇》共22章，分为两大部分。

● 第一部分是软硬件基础，介绍STM32Cube生态系统的组成，介绍STM32CubeMX、STM32CubeIDE、STM32CubeMonitor软件的使用，介绍STM32F407的基本架构和最小系统电路原理。

● 第二部分介绍STM32F407系统功能和常用外设的原理和编程方法，包括中断系统原理和使用、DMA原理和使用、低功耗原理和使用，以及定时器、RTC、ADC、USART、SPI、I2C等常用外设的编程方法。

《高级篇》介绍固件库中一些中间件的使用，还介绍一些高级接口的使用。《高级篇》共22章，也从第1章开始编号，内容分为三大部分。

● 第一部分是嵌入式操作系统FreeRTOS的使用，包含11章内容，全面介绍了FreeRTOS各种功能的使用，包括任务管理、中断管理、进程间通信技术等，其中进程间通信技术包括队列、信号量、互斥量、事件组、任务通知、流缓冲区和消息缓冲区。

● 第二部分是使用FatFS管理文件系统，包含6章内容。这一部分介绍了在SPI接口Flash芯片上移植FatFS的过程，在SD卡、U盘上使用FatFS管理文件系统的方法。

● 第三部分是图片的获取与显示，包含5章内容。这一部分介绍了BMP和JPG图片文件的读写和显示，电阻式触摸屏和电容式触摸屏的使用，以及简单的GUI程序设计方法。

在介绍具体外设或知识点的每一章中，本书先介绍技术原理和HAL驱动程序，然后编写至少1个完整示例项目，并且在一个STM32F407开发板上测试验证过。

3. 提供丰富的配套资源

STM32是软硬件结合的编程，程序需要在开发板上运行，才能看到效果。为了让读者更好的理解书中介绍的原理，以及看到示例运行的效果，本书提供了多种配套资源。

全书所有示例项目的源代码
开发板电路原理图
全书所有示例项目在开发板上运行的演示视频，这些视频上传到了B站上，搜索“STM32Cube高效开发教程”就可以找到。
所有示例运行的过程的图片整理成了一个PDF文件，可供下载后随时查看。
各章课件的PDF版本。如果有读者需要选用此书作为教材，可向作者发邮件获取PPT版本课件。

此外，我们还建立了读者QQ群，欢迎读者加入QQ群交流学习，一些补充的资源可能就会发布到QQ群里。

图3 发布在B站上的示例运行演示视频

4. 精雕细琢见真章

2019年年初，为准备本科生教学内容，我们开始编写本书，到2020年夏天才定稿。中间经过多个版本的修改，曾以部分内容作为课程讲义，给中国石油大学（华东）2016级和2017级自动化和测控专业的学生在两门课程的教学中使用。学生普遍反映讲义内容详细，容易看懂和学会。在使用过程中，我们采纳了学生提出的一些有益的修改意见，也对发现的一些错误或遗漏进行了修订。

交稿后又经过一年时间的编辑和校对，期间发现的错误也及时修改。出版社的编辑们严格按照出版物的要求，对书中大量的电路图和结构框图重新作图，经过了多次校对和修改，以确保图书内容的规范性、严谨性和正确性。最后的成书很是惊艳，印刷和装订质量很好。

图4 印刷出来的成品书

这是作者和编辑们历时超过两年半合力精心打造的一本书，印刷质量是看得见摸得着的，内容质量也绝不会让你失望，因为我们是专业的，认真的。为师者，唯恐学生学不会，唯恐自己讲的不清楚。我们将自己擅长的一点东西认认真真写出来，一遍一遍地优化程序，一遍一遍地完善文字，只为写出一本好书。

附：三位作者都是博士，都是中国石油大学（华东）控制科学与工程学院的教师。