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，具有外設豐富、集成度高、外圍電路簡單等優(yōu)點，是目前應用最為廣泛的微控制器之一。因此，基于STM32的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)是目前眾多高等院校電氣、自動化、電子信息、機器人等專業(yè)學生必須掌握的技術之一。ST公司提供了用于STM開發(fā)的集成開發(fā)工具STM32CubeIDE，降低了學習門檻，開發(fā)者利用STM32CubeIDE可快速掌握STM32裸機開發(fā)的方法，設計開發(fā)簡單的嵌入式產(chǎn)品。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術的快速發(fā)展及廣泛應用，單純地掌握裸機開發(fā)方法已不能滿足技術發(fā)展及企業(yè)用人需求，因此本書在STM32裸機開發(fā)的基礎上，詳細介紹基于RT-Thread操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開發(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源的嵌入式實時操作系統(tǒng)，具有完全的自主知識產(chǎn)權，經(jīng)過近20年的沉淀，已演變成一個功能強大、組件豐富的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，是目前開發(fā)者最多、裝機量最大、社區(qū)最活躍的國產(chǎn)嵌入式實時操作系統(tǒng)之一。開發(fā)者利用睿賽德提供的集成開發(fā)工具RTThread Studio可方便快速地開發(fā)穩(wěn)定、可靠、復雜的嵌入式產(chǎn)品。本書以STM32L431RCT6為硬件平臺，介紹STM32系列微控制器基本外設及RT-Thread操作系統(tǒng)主要功能的工作原理及應用方法，由于集成開發(fā)環(huán)境屏蔽了不同型號微控制器的差異，讀者掌握了STM32L431RCT6后，即可利用任意型號的STM32微控制器設計開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。
本書內(nèi)容可分為STM32裸機開發(fā)、RT-Thread操作系統(tǒng)開發(fā)和綜合應用三部分。STM32裸機開發(fā)包括第1~6章：前兩章介紹了嵌入式系統(tǒng)及STM32微控制器相關基礎知識，如嵌入式系統(tǒng)基本概念、軟硬件架構、STM32微控制器最小系統(tǒng)、裸機開發(fā)環(huán)境搭建等；第3~6章分別針對STM32核心外設GPIO、EXTI、TIM和USART，闡述其內(nèi)部電路結構及應用方法，并配有相應的應用實例及詳細的開發(fā)過程。RT-Thread操作系統(tǒng)開發(fā)包括第7~12章：第7章介紹了RT-Thread操作系統(tǒng)基礎；第8~10章為RT-Thread操作系統(tǒng)的內(nèi)核功能，詳細介紹了線程管理、線程間同步和線程間通信的工作原理及應用方法，并配有簡單的應用實例，幫助讀者掌握基本應用方法；第11章為RT-Thread的設備管理，詳細介紹了IO設備模型框架，在此基礎上概括了PIN設備、UART設備、TIM設備和ADC設備的管理方式及應用方法，每種設備均給出了應用案例，讀者在掌握上述設備應用后可根據(jù)需要自行學習其他設備；第12章為RT-Thread軟件包，以AHT10、AT Device、MQTT和cJSON為例詳細介紹了不同類型軟件包的應用方法，讀者在此基礎上可根據(jù)應用需求快速掌握其他軟件包的使用方法。第13章為綜合應用，通過基于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)開發(fā)設計流程，幫助讀者全面掌握嵌入式系統(tǒng)設計開發(fā)的方法。
本書各章內(nèi)容通過裸機開發(fā)和操作系統(tǒng)開發(fā)兩條主線貫穿工作原理與應用實踐兩個主題，層次遞進地講解STM32微控制器基本外設的工作原理及應用和RT-Thread操作系統(tǒng)的工作原理及應用。為了便于讀者掌握理論及設計開發(fā)方法，相關章節(jié)根據(jù)內(nèi)容安排給出大量的應用實例，所有實例均經(jīng)過測試驗證，且大部分源于工程項目實踐，讀者參考案例可快速掌握嵌入式系統(tǒng)設計開發(fā)的方法。此外，本書每章前配有簡化版思維導圖，建議讀者在完成本章內(nèi)容學習后及時完善思維導圖，在此基礎上完成每章后的思考與練習，包括理論基礎題和編程應用題，以鞏固理論知識，拓展提高應用實踐能力，最終形成完整的嵌入式課程體系。
前言本書是編者多年教學經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗的總結，由淺入深，難易適中，突出前沿，強調(diào)系統(tǒng)的學習路線，使讀者在快速掌握裸機開發(fā)方法的基礎上，進階操作系統(tǒng)開發(fā)，培養(yǎng)結構化、模塊化、面向?qū)ο蟮木幊趟枷牒退季S方式，具備獨立開發(fā)復雜嵌入式系統(tǒng)的能力。本書不僅是一本教科書和教學參考書，而且可作為物聯(lián)網(wǎng)、儀器儀表、自動控制等工程技術人員及科技工作者的技術參考書。
本書由胡永濤任主編，李婕和董明如任副主編，趙新蕖、高雅昆、田效伍參編。其中，胡永濤編寫第1、2、12、13章，李婕編寫第3～5章，董明如編寫第6、7、11章，趙新蕖編寫第8章，高雅昆編寫第9章，田效伍編寫第10章。本書的程序調(diào)試和實驗工作由李婕、董明如、盧亞娟等完成。
本書在編寫過程中參考和借鑒了大量相關資料，并引用了部分文字和代碼，謹對各位作者表示衷心的感謝。特別鳴謝意法半導體（中國）投資有限公司和上海睿賽德電子科技有限公司，本書獲產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目支持，在編寫過程中得到了意法半導體大學計劃負責人丁曉磊女士和睿賽德大學計劃負責人羅齊熙先生大量無私的幫助。杜志勇、常文平、趙斌、楊捷、楊曉、張超、李金玉等為本書的編寫提出了許多寶貴的意見，在此一并表示感謝。
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏與不足之處，懇請讀者批評指正，相關建議可以發(fā)送至郵箱hythait@163�眂om。

編者