《ARM Cortex-M4 微控制器深度實戰》前言
嵌入式領域的發展日新月異，你也許還沒有注意到，但是如果你停下來想一想 MCU 系統十年前的樣子并與當今的 MCU 系統比較一下，你會發現 PCB 設計、元件封裝、集成度、時鐘速度和內存大小已經經歷了好幾代的變化。在這方面最熱門的話題之一是仍在使用8 位 MCU 的用戶何時才能擺脫傳統架構并轉向使用更先進的 32 位微控制器架構，如基于 ARM Cortex-M 的 MCU 系列。在過去幾年里，嵌入式開發者向 32 位 MCU 的遷移一直呈現強勁勢頭，采取這一行動的最強有力的理由是市場和消費者對嵌入式產品復雜性的需求大大增加。隨著嵌入式產品彼此互聯越來越多、功能越來越豐富，目前的 8 位和 16 位 MCU 已經無法滿足處理要求，即使 8 位或 16 位 MCU 能夠滿足當前的項目需求，它也存在限制未來產品升級和代碼重復使用的嚴重風險；第二個常見原因是嵌入式開發者開始認識到遷移到 32 位 MCU 帶來的好處，且不說 32 位 MCU 能提供超過 10 倍的性能，單說這種遷移本身就能夠帶來更低的能耗、更小的程序代碼、更快的軟件開發時間以及更好的軟件重用性。
隨著近年來制造工藝的不斷進步，ARM Cortex 微控制器的成本也不斷降低，已經與 8 位和 16 位微控制器處于同等水平；另一個原因是基于 ARM 的器件的選擇余地、性能范圍和可用性。如今，越來越多的微控制器供應商提供基于 ARM 的微控制器，這些產品能提供選擇范圍更廣的外設、性能、內存大小、封裝、成本等等。另外，基于 ARM Cortex-M 的微控制器還具有專門針對微控制器應用的一些特性，這些特性使 ARM 微控制器具有日益廣泛的應用范圍。與此同時，基于 ARM 的微控制器的價格在過去 5 年里已大幅降低，并且面向開發者的低成本甚至免費開發工具也越來越多。
與其它架構相比，選擇基于 ARM 的微控制器也是更好的投資。現今，針對 ARM 微控制器開發的軟件代碼可在未來多年內供為數眾多的微控制器供應商重復使用。隨著 ARM 架構的應用更加廣泛，聘請具有 ARM 架構行業經驗的軟件工程師也比聘請其他架構工程師更加容易，這也使得嵌入式開發者的產品和資產能夠更加面向未來。
微控制器的選型以新唐公司 ARM Cortex-M4 內核的 NuMicro M451 系列微控制器為藍本，目前新唐已推出功能更強大的M471系列、M480系列、NUC505系列，本書的大部分內容同樣適用，穎特新科技代理新唐全系列MCU，M451RG6AE、M451VG6AE、M484SIDAE、M487SIDAE主推。此前，本人已經編寫了《51 單片機C 語言創新教程》、《ARM Cortex-M0 微控制器原理與實踐》、《ARM Cortex-M0 微控制器深度實戰》等書籍，并在北京航空航天大學成功出版。
本書籍本書主要特色是邊學邊做，不是單純的理論講解，各章節中規中矩，遵循由簡到繁、循序漸進的編排方式。本書大部分的內容均來自本人的項目經驗，因而許多 C 語言代碼能夠直接應用到工程項目中去，且代碼風格良好。書中還介紹了如何驅動 TFT 屏、觸摸控制、SD 卡數據讀寫、FAT 文件系統的移植、觸摸按鍵、FreeRTOS 移植于應用、UCGUI 的移植與應用、智能家居下常用的無線串口模組的使用、FM 收音機、FM 空中音頻傳輸、MPU6050 六軸傳感器、uip 網絡編程、CAN 總線、紅外數據收發、usb 協議、音頻編解碼、攝像頭編程、藍牙通信、2.4GHz 通信、WiFi 通信等，而這些內容在很多同類型書籍中并不具備，恰恰也是踏出社會工作經常要接觸的。其中配套的資料提供各章節的實例代碼，可使讀者在短時間內迅速掌握 NuMicro M451 系列微控制器應用技巧，并可向讀者提供配套開發板。
天下大事，必作于細，無論是從微控制器入門與深入的角度出發，還是從實踐性與技術性的角度出發，都是本書的亮點，可以說是作者用盡了心血進行編寫，多年工作經驗的積累，讀者通過學習本書相當于繼承了作者的思路與經驗，找到了學習微控制器的快捷徑，能夠花最少的時間獲得最佳的學習效果，節省不必要的摸爬打滾的時間。
參與本書編寫工作的主要人員有溫子祺、冼安勝、林秩謙等 3 人，最終方案的確定和本書的定稿全部由溫子祺負責；感謝新唐科技股份有限公司的賈雪巍先生、北京航空航天大學出版社的胡曉柏主任，在從寫書到出版的過程中提出了不少有價值的參考意見，讓此書不斷完善。
本書主要取材于實際的項目開發經驗，對于微控制器編程的程序員說是一個很好的消息，本書例程不但編程規范良好，代碼具有良好的移植性，移植到不同的平臺同樣十分之方便。最后希望本書能對微控制器應用推廣起到一定的作用，由于程序代碼較復雜、圖表比較多，難免會有紕漏，懇請讀者批評指正，并且可以通過該 E-mail 地址：wenziqi@hotmail.com 進行反饋。
溫子祺
2016 年 8 月 29日
編輯：admin 最后修改時間：2022-06-02
