项目 1	搭建 STM32 开发环境	1
任务 1.1	认识 STM32F4 开发板	2
任务描述	2
任务学习	2
1.1.1	初识 STM32	2
1.1.2	认识 STM32F407 芯片	3
1.1.3	认识 STM32F4 开发板	8
任务实施	9
步骤 1：搜集芯片数据手册及开发板的相关资料	9
步骤 2：查找 STM32F4 开发板的连接外设的引脚	9
任务 1.2	安装 STM32 开发软件	10
任务描述	10
任务学习	11
1.2.1	STM32 的开发方式	11
1.2.2	STM32 的开发软件	11
任务实施	12
步骤 1：检查 Java 运行环境	12
步骤 2：安装 CubeIDE 软件	13
步骤 3：安装 CubeMX 软件及固件包	14
步骤 4：安装 Keil MDK 软件及固件包	16
任务 1.3	创建 STM32 工程	19
任务描述	19
任务学习	19
1.3.1	认识主要项目文件及 CMSIS 标准	19
1.3.2	LED 的硬件电路及其 GPIO 配置	21
任务实施 1：CubeMX 软件工程配置	22
步骤 1：选芯片新建工程，认识软件界面	22
 
步骤 2：配置系统时钟	24
步骤 3：配置 GPIO	27
步骤 4：生成初始化代码	28
任务实施 2：在 Keil MDK 软件中编写控制 LED 的代码	30
步骤 1：认识 Keil MDK 软件界面，设置输出 hex 文件	30
步骤 2：Keil MDK 软件的几个设置技巧	32
步骤 3：编写控制 LED 闪烁的代码	34
任务实施 3：使用 CubeIDE 配置工程，编写代码	35
步骤 1：创建 STM32 工程	35
步骤 2：配置系统时钟和 GPIO	38
步骤 3：生成初始化代码，认识编辑界面	38
步骤 4：编写控制 LED 亮灭的代码	43
步骤 5：设置输出 hex 文件	43
任务 1.4	程序下载与调试	44
任务描述	44
任务学习	44
1.4.1	STM32F4 的程序下载方式	44
1.4.2	开发板的串口一键下载电路	45
任务实施	46
步骤 1：安装 CH340 串口驱动程序	46
步骤 2：使用 FlyMcu 软件实现串口下载	47
步骤 3：安装 ST-LINK 驱动程序	48
步骤 4：在 Keil MDK 软件中使用 ST-LINK 下载程序	50
步骤 5：在 CubeIDE 软件中使用 ST-LINK 下载程序	52
拓展训练：声光报警器设计	53
项目评价	55
思考练习	55
项目 2	LED 控制设计	57
任务 2.1	8 位跑马灯设计	58
任务描述	58
任务学习	58
2.1.1	STM32F4 的时钟系统及其初始化函数	58
2.1.2	STM32F4 的 GPIO 及其配置	61
2.1.3	GPIO 相关的 API 函数	64
任务实施	66
 
步骤 1：8 位跑马灯硬件电路设计	66
步骤 2：CubeMX 工程配置	67
步骤 3：查看和分析项目初始化配置代码	68
步骤 4：编写 LED 控制函数	70
步骤 5：上板验证跑马灯功能	72
拓展训练：循环点亮 RGB 灯	73
任务 2.2	按键控制 LED 设计	74
任务描述	74
任务学习	75
2.2.1	按键工作原理	75
2.2.2	独立按键输入检测函数设计	76
任务实施	77
步骤 1：硬件电路设计	77
步骤 2：CubeMX 工程配置	78
步骤 3：创建外设驱动文件，添加文件路径	79
步骤 4：编写按键检测函数及 LED 宏函数	85
步骤 5：实现按键控制 LED 设计	87
拓展训练：按键控制 RGB 灯	88
任务 2.3	串口控制 LED 设计	88
任务描述	88
任务学习	89
2.3.1	串行通信概述	89
2.3.2	异步串行通信协议	90
2.3.3	串口操作的 HAL 库相关函数	92
技能训练 1：串口发送信息	92
步骤 1：硬件电路设计	92
步骤 2：串口 CubeMX 工程配置	93
步骤 3：复制外设驱动文件，添加文件路径	96
步骤 4：分析串行通信配置代码	97
步骤 5：添加串口重定向代码	98
步骤 6：实现串口发送功能	99
技能训练 2：串口发送及接收信息	100
步骤 1：复制串口通信工程	100
步骤 2：编写串口接收信息功能代码	101
步骤 3：下载调试串口发送及接收信息功能	103
任务实施	103
步骤 1：编写串口控制 LED 代码	103
 
步骤 2：下载程序并测试串口控制 LED 功能	104
拓展训练：串口控制 RGB 灯	105
项目评价	106
思考练习	106
项目 3	三人抢答器设计	108
任务 3.1	三人抢答器按键模块设计	109
任务描述	109
任务学习	109
3.1.1	中断概述	109
3.1.2	NVIC 中断优先级	111
3.1.3	EXTI 外部中断	111
3.1.4	EXTI 相关 HAL 函数	113
任务实施	113
步骤 1：外部中断按键引脚配置	113
步骤 2：CubeMX 工程配置	114
步骤 3：外部中断按键代码设计	115
拓展训练 1：给三人抢答器添加三个选手指示灯	117
拓展训练 2：通过外部中断方式实现按键控制 RGB 灯	118
任务 3.2	三人抢答器限时抢答设计	118
任务描述	118
任务学习	119
3.2.1	STM32 定时器概述	119
3.2.2	通用定时器	121
3.2.3	基本定时器	123
3.2.4	定时器的 HAL 驱动函数	124
技能训练：通用定时器设计	125
步骤 1：通用定时器参数计算	125
步骤 2：通用定时器 CubeMX 工程配置	125
步骤 3：实现通用定时器控制 LED 闪烁	128
任务实施	129
步骤 1：基本定时器参数计算	129
步骤 2：基本定时器 CubeMX 工程配置	129
步骤 3：限时抢答代码设计及浮点数输出	130
任务 3.3	三人抢答器显示界面设计	134
任务描述	134
 
任务学习	134
3.3.1	TFTLCD 概述	134
3.3.2	FSMC 简介	136
技能训练：TFTLCD 显示	139
步骤 1：连接 TFTLCD 硬件电路	140
步骤 2：TFTLCD 的 CubeMX 工程配置	141
步骤 3：分析代码，移植 LCD 驱动文件	142
步骤 4：编写 TFTLCD 显示代码	148
任务实施	149
步骤 1：复制工程	149
步骤 2：编写代码	149
拓展训练 1：在 TFTLCD 上显示自己设计的 LOGO	151
拓展训练 2：添加 48 号字体在 LCD 显示	152
项目整体实施	153
步骤 1：三人抢答器工程配置	153
步骤 2：移植三人抢答器显示界面代码	154
步骤 3：下载程序，检测三人抢答器整体功能	155
项目评价	155
思考练习	156
项目 4	智能调光灯设计	157
任务 4.1	调光灯手动模式设计	158
任务描述	158
任务学习	158
4.1.1	PWM 工作原理	158
4.1.2	PWM 相关的 HAL 函数	160
任务实施	161
步骤 1：PWM 参数计算	161
步骤 2：PWM 的 CubeMX 工程配置	161
步骤 3：实现按键调光灯设计	163
拓展训练：使用 USB_LED 设计按键调光灯	165
任务 4.2	调光灯自动模式设计	167
任务描述	167
任务学习	168
4.2.1	STM32F4 的 ADC	168
4.2.2	光敏传感器	170
 
技能训练：光敏传感器及 ADC 检测	171
步骤 1：硬件电路设计	171
步骤 2：ADC 的 CubeMX 工程配置	172
步骤 3：编写光敏传感器实现代码	173
任务实施	176
步骤 1：配置工程，编写 ADC 代码	176
步骤 2：编写主函数代码	176
步骤 3：下载程序，测试功能	178
任务 4.3	汉字及图片的 LCD 界面设计	178
任务描述	178
任务学习	179
4.3.1	汉字显示原理	179
4.3.2	图片显示格式	180
技能训练 1：汉字显示设计	181
步骤 1：通过 PCtoLCD 2002 软件进行汉字取模	181
步骤 2：编写显示汉字的应用函数	182
步骤 3：编写汉字显示代码	183
技能训练 2：图片显示设计	183
步骤 1：添加图片显示驱动文件	183
步骤 2：通过 Image2Lcd 软件进行图片取模	184
步骤 3：编写代码实现图片显示	185
任务实施	185
步骤 1：对 ASCII 码取模 48 号字符集	185
步骤 2：在主函数中编写智能调光灯 LCD 显示的代码	185
项目整体实施	187
步骤 1：复制工程，移植 LCD 文件	188
步骤 2：添加汉字及图片的 LCD 界面设计相关代码	188
步骤 3：上板测试	189
项目评价	189
思考练习	190
附录 A	开发板部分电路原理图	191
参考文献	194