Cover	1
	Titel	5
	Impressum	6
	Inhaltsverzeichnis	7
	Einleitung	13
	Worum es geht	14
	Warum STM32F4?	15
	Zielgruppe dieses Buches	16
	Voraussetzungen	17
	Aufbau des Buches	18
	Einsatz von Bibliotheken?	23
	Entwicklungsumgebungen	26
	Hinweis zu den Prozessorregistern	26
	Support	27
	Anmerkungen des Autors	27
	Teil I: Grundlagen	29
	Kapitel 1: STM32F4xx-Mikrocontroller	31
	1.1 Überblick über die STM32F4xx-Familie	31
	1.2 Der STM32F446	33
	1.2.1 Varianten des STM32F446	33
	1.2.2 Speicherbelegung/Memory-Mapping	35
	1.2.3 Interner Aufbau des STM32F446	39
	1.2.4 Bussysteme des STM32F446	43
	Kapitel 2: CMSIS und MCAL erstellen, der Bootprozess, Anwendung der CMSIS	45
	2.1 Warum sollte eine CMSIS-Bibliothek erstellt werden?	45
	2.2 Die CMSIS-Bibliothek	47
	2.2.1 Beschaffung der CMSIS-Dateien	47
	2.2.2 Aufräumarbeiten	48
	2.2.3 Erstellen der Bibliothek	50
	2.2.4 Fertigstellen der CMSIS-Bibliothek	53
	2.2.5 Einstellen von Suchpfaden	53
	2.2.6 Abschlussarbeiten an der CMSIS-Bibliothek	55
	2.2.7 Verwenden von CMSIS in eigenen Projekten	56
	2.3 Der Bootvorgang	62
	2.3.1 Der Reset-Handler	63
	2.3.2 SystemInit	66
	2.3.3 Grundlagen der Takterzeugung	66
	2.3.4 Linkerscripts	67
	2.4 MCAL / MCAL-STM	75
	Kapitel 3: Embedded C vs. Standard C	79
	3.1 Kommentare	80
	3.2 Benennung von Funktionen, Variablen und Konstanten	80
	3.3 Verwendung geschweifter Klammern	81
	3.4 if()-Vergleiche mit Konstanten	82
	3.5 Verwendung von Konstanten	83
	3.6 Verwendung globaler Variablen	83
	3.7 Datentypen	84
	3.8 Datentypen in der STM-Dokumentation	86
	Kapitel 4: RCC, SYSCFG und SCB	87
	4.1 Reset and Clock Control (RCC)	87
	4.1.1 Reset: Verschiedene Reset-Arten	88
	4.2 System Configuration Controller (SYSCFG)	92
	4.3 System Control Block (SCB)	93
	Kapitel 5: Einstellung von Taktfrequenzen	97
	5.1 Einflüsse der Taktfrequenz	97
	5.2 Taktsystem	104
	5.2.1 Orientierung im »Clock tree«	104
	Teil II: Kernkomponenten der STM32F4xx-Mikrocontroller	119
	Kapitel 6: GPIO: General Purpose Input/Output	121
	6.1 Features und Grenzdaten	122
	6.2 GPIO-Register	123
	6.3 Zwei einfache Beispiele	132
	6.3.1 Rechtecksignal mit dem ODR-Register	133
	6.3.2 MCAL: Neue Funktion(en)	135
	6.3.3 Rechtecksignal mit BSRR	135
	Kapitel 7: Polling, Interrupts und Exceptions	139
	7.1 Allgemeines zu Polling und Interrupts	140
	7.1.1 Polling	140
	7.1.2 Interrupts	141
	7.1.3 Interrupts beherrschen	142
	7.1.4 Maskierbare und nicht-maskierbare Interrupts	143
	7.1.5 Globale Interrupts	144
	7.1.6 Der Nested Vector Interrupt Controller NVIC	145
	7.2 Externe Interrupts	150
	7.2.1 External Interrupt/Event Controller (EXTI)	151
	7.2.2 Beispiel zu externen Interrupts	156
	7.2.3 Erkennung mehrerer externer Interrupts	162
	7.3 Exceptions	169
	Kapitel 8: Alternative GPIO-Funktionen	171
	8.1 Wiederholung	171
	8.2 Aktivieren alternativer Funktionen	173
	8.3 Auswahl alternativer Funktionen	173
	Kapitel 9: System Tick Timer (SysTick)	177
	9.1 Verwendung des SysTick-Timers	179
	9.2 Steuerung mehrerer Funktionen	184
	9.3 Steuerung mehrerer Funktionen: Ein verbesserter Ansatz	190
	9.4 Register des SysTick-Timers	202
	Kapitel 10: Timer-Grundlagen und Basic Timer	205
	10.1 Allgemeines zu Timern und Countern	208
	10.2 Basic Timer TIM6 und TIM7	210
	10.2.1 Beispiel mit Basic Timer TIM6	214
	10.3 Prescaler (Vorteiler) der Busse	219
	Kapitel 11: General-Purpose Timer (GP-Timer)	223
	11.1 GP-Timer, Teil 1: TIM9 bis TIM14	224
	11.1.1 Register der GP-Timer TIM9 bis TIM14	225
	11.1.2 Beispiel 1 zum Einsatz von TIM12	230
	11.1.3 Beispiel 2 zum Einsatz von TIM12	234
	11.2 GP-Timer, Teil 2: TIM2 bis TIM5	239
	11.2.1 Einschub: Pulsweitenmodulation (PWM)	241
	11.2.2 Beispiel: Dimmen einer LED mittels PWM	246
	Kapitel 12: Advanced-Control Timer	253
	12.1 Neue Register der Advanced-Control Timer	254
	12.2 Einschub: Schalten induktiver Lasten	258
	12.3 Beispiel zur Totzeitgenerierung mit dem STM32F446	260
	12.3.1 Das Projekt Kap11-ACTIM-01-Center-and-Edge-Align	260
	Kapitel 13: Digital-Analog-Konverter	267
	13.1 Technische Verfahren der D/A-Wandlung	267
	13.1.1 Die Parallelwandlung	268
	13.1.2 Das Zählverfahren	269
	13.1.3 Das R-2R-Verfahren	269
	13.2 DACs in der STM32F4xx-Familie	270
	13.2.1 Datenhalteregister	271
	13.2.2 Datenformate	272
	13.3 Die Register des DAC	273
	13.4 Ein einfaches Anwendungsbeispiel	275
	13.5 Tipps für eigene Anwendungen	280
	Kapitel 14: Analog-Digital-Wandlung	281
	14.1 ADCs in der STM-Familie	282
	14.2 Register in den STM-ADCs	286
	14.3 Anwendungsbeispiel	291
	Teil III: Serielle Schnittstellen	297
	Kapitel 15: Serielle Kommunikation	299
	15.1 Grundlegende Begriffe	300
	15.1.1 Kommunikationsrichtungen	300
	15.1.2 Aufbau der Daten	301
	15.1.3 Datenpegel	303
	15.1.4 Übertragungsgeschwindigkeit	304
	15.1.5 Übertragungsprotokolle	304
	15.1.6 Asynchrone vs. synchrone Datenübertragung	305
	15.2 Ausführungsformen einfacher RS-232-Schnittstellen	306
	Kapitel 16: UARTs und USARTs	307
	16.1 Was sind UARTs und USARTs?	308
	16.1.1 Die UART/USART-Register	309
	16.1.2 Empfangen und Senden von Daten	314
	Kapitel 17: Inter-Integrated Circuit I²C	323
	17.1 Die ursprüngliche Idee hinter I²C	323
	17.2 Prinzipieller Aufbau einer I²C-Schaltung	324
	17.3 Betriebsarten/Protokoll von I²C	327
	17.3.1 Vier Betriebsarten	327
	17.3.2 Das I²C-Protokoll	329
	17.4 I²C in der STM32F4xx-Familie	331
	17.5 Ein Beispiel mit dem PCF8574	338
	17.5.1 Der PCF8574	340
	17.5.2 Das Programmlisting	341
	17.6 Daten lesen von I²C-Komponenten	350
	17.7 Anmerkungen zu den Beispielprojekten	354
	Kapitel 18: Serial Peripheral Interface SPI	359
	18.1 Datentransfer in SPI-Interfaces	362
	18.1.1 CPHA = 1	362
	18.1.2 CPHA = 0	363
	18.1.3 Anwendung von SPI	364
	18.2 SPI-Register der STM32F4xx-Familie	364
	18.3 Ein einfaches Beispiel mit dem MAX7219	370
	18.3.1 Kurzbeschreibung des MAX7219	380
	18.4 Eine kleine Übung	381
	Teil IV: Weitere Komponenten	383
	Kapitel 19: Direct Memory Access (DMA)	385
	19.1 Funktionsweise	386
	19.2 DMAC(s) in der STM32F4xx-Familie	387
	19.3 Beispiel: Memory ? USART2 ? PC mit DMA	394
	19.3.1 Erläuterung der Funktionsweise	399
	19.3.2 »Probleme« von DMA	401
	Kapitel 20: Watchdog	403
	20.1 Independent Watchdog (IWDG)	403
	20.2 Window Watchdog (WWDG)	405
	20.2.1 Funktionsweise	406
	20.3 Debuggen und Watchdogs	408
	Anhang A: Internetadressen und Literaturnachweise	409
	A.1 Literaturnachweise	409
	A.2 Infos zur STM32F4xx-Familie	410
	A.3 Programmierung in C	410
	A.4 Tastaturkürzel von STM32CubeIDE	410
	A.5 Internettutorials	410
	A.6 Support	411
	Anhang B: Dokumentation der MCAL	413
	B.1 Grundlegender Aufbau der Dokumentation	413
	B.2 Erläuterung einzelner Funktionen	414
	Anhang C: Einführung in das Debuggen	417
	C.1 Debugger einrichten	418
	C.2 Variablen »beobachten«	422
	C.3 Anzeige von Prozessorregistern	424
	C.4 Anzeige von SRAM-Inhalten	425
	C.5 Vorsicht bei Watchdogs!	425
	C.6 Ein weiteres tolles Feature	427
	Stichwortverzeichnis	429