本书为“大国三农”系列规划教材。从智能农业需求出发，讲述嵌入式系统原理及其在农业装备中的应用，基于以ARM Cortex-M4为内核的STM32F4xx/GD32F4xx系列微控制器，由浅入深，以点带面，介绍了微控制器内核和外设的硬件组成结构和工作原理，并通过应用实例展示采用标准库和硬件抽象库的编程方法。
本书既可以作为农业工程、机械工程等一些涉农类、机械类、电子类专业的本科生、专科生或研究生学习嵌入式技术的教材，也可以作为相关专业技术人员的参考书。

第1章 绪论
1.1 农业装备的智能化
1.1.1 智能农业装备概述
1.1.2 农业装备智能技术应用一览
1.1.3 智能系统的组成
1.2 嵌入式系统
1.2.1 嵌入式系统的特点
1.2.2 嵌入式系统的结构组成
1.2.3 嵌入式系统的分类
1.2.4 几个基本概念
1.3 嵌入式系统的发展
1.3.1 嵌入式系统的发展历程
1.3.2 嵌入式系统的发展趋势
1.3.3 嵌入式系统在农业领域的应用前景
1.4 嵌入式系统开发流程和开发平台
1.4.1 传统开发模式
1.4.2 V型开发模式
1.4.3 交叉开发平台
1.5 嵌入式技术的学习建议
思考题与练习题
第2章 ARMCortex-M4体系结构
2.1 ARMCortex-M系列概述
2.1.1 ARMCortex产品系列
2.1.2 ARMv7-M架构
2.1.3 ARMCortex-M4特点
2.2 ARMCortex-M4内部结构
2.2.1 处理器CPU内核
2.2.2 总线矩阵和总线接口
2.2.3 存储器系统和位段Bitband
2.2.4 内存保护单元MPU
2.2.5 异常和中断处理系统
2.2.6 浮点运算和数字信号处理
2.2.7 系统定时器SysTick
2.2.8 调试体系结构
2.2.9 支持睡眠模式的电源管理
2.3 常见ARMCortex-M4内核微控制器
2.3.1 恩智浦半导体NXP公司
2.3.2 意法半导体ST公司
2.3.3 德州仪器TI公司
2.3.4 爱特美尔Atmel公司(微芯Microchip)
2.3.5 北京兆易创新科技集团股份有限公司
2.3.6 雅特力科技股份有限公司
思考题与练习题
第3章 ARMCortex-M4软件基础
3.1 ARMCortex-M4处理器运行特性
3.1.1 运行模式和特权级别
3.1.2 数据类型
3.1.3 堆栈操作
3.1.4 内核寄存器组
3.1.5 异常和中断系统
3.1.6 复位序列
3.1.7 内核组件特殊功能寄存器
3.2 ARMCortex-M4指令集
3.2.1 概述
3.2.2 指令格式
3.2.3 存储器访问指令
3.2.4 通用数据处理指令
3.2.5 分支和控制指令
3.2.6 乘除、饱和、浮点和打包运算指令
3.2.7 位域指令
3.2.8 其他指令
3.2.9 伪指令
3.2.10 汇编语言操作符
3.3 软件接口标准CMSIS
3.3.1 CMSIS概述
3.3.2 CMSIS软件结构及层次
3.3.3 CMSIS组件
3.3.4 CMSIS文件结构
3.3.5 CMSIS的规范和工具链
思考题与练习题
第4章 STMGD32F4xx微控制器应用基础
4.1 STM/GD32F4xx系列芯片概述
4.1.1 命名规则
4.1.2 产品特性
4.1.3 硬件组成框图
4.1.4 时钟体系
4.1.5 复位方式
4.2 STM/GD32F40x最小应用系统和开发板
4.2.1 芯片引脚
4.2.2 最小系统电路图
4.2.3 开发板及其资源
4.3 STM/GD32F4xx编程方法
4.3.1 编程平台概述
4.3.2 开发平台与编程方法
4.3.3 嵌入式汇编语言编程
4.3.4 嵌入式C语言编程
4.3.5 嵌入式系统编程步骤
思考题与练习题
第5章 通用输入/输出(GPIO)
5.1 GPIO端口结构与工作原理
5.1.1 GPIO功能和特点
5.1.2 结构原理
5.1.3 工作模式
5.2 GPIO端口寄存器
5.2.1 GPIO寄存器一览表
5.2.2 GPIO寄存器介绍
5.2.3 GPIO功能的初始化
5.3 GPIO端口编程方法
5.3.1 SysTick计时使用方法
5.3.2 操作步骤
5.3.3 库函数说明
5.3.4 GPIO应用实例1
5.3.5 GPIO应用实例2
5.4 外部中断/事件控制器(EXTI)
5.4.1 概述
5.4.2 EXTI结构原理
5.4.3 中断优先级和向量表
5.4.4 EXTI寄存器和初始化
5.4.5 外部中断应用实例
思考题与练习题
第6章 定时器(TIM)
6.1 定时器工作原理和分类
6.1.1 定时器的种类
6.1.2 时基单元工作原理
6.1.3 基本定时器定时原理
6.1.4 高级定时器结构与特性
6.1.5 通用定时器特性
6.2 定时器功能描述
6.2.1 计数时钟源
6.2.2 计数器模式
6.2.3 输入捕捉模式
6.2.4 输出比较模式
6.2.5 输出PWM功能
6.2.6 互补输出、死区插入和断路功能
6.2.7 单脉冲输出模式
6.2.8 编码器输入接口
6.2.9 霍尔传感器输入接口
6.2.10 定时器同步(互连)
6.3 定时器寄存器及初始化
6.3.1 定时器寄存器一览表
6.3.2 定时器控制寄存器
6.3.3 定时器状态、中断和事件寄存器
6.3.4 定时器捕捉/比较寄存器
6.3.5 影子寄存器和计数寄存器
6.3.6 定时器死区/断路寄存器
6.3.7 定时器寄存器的初始化
6.4 定时器应用
6.4.1 定时器引脚分配
6.4.2 定时器库函数介绍
6.4.3 定时器应用实例——定时中断
6.4.4 定时器应用实例——PWM输出
6.4.5 定时器应用实例——测量频率
思考题与练