1. 嵌入式开发入门¶
够用的硬件
能用的代码*
实用的教程* 屋脊雀工作室编撰 -201801227
愿景：做一套能用的开源嵌入式驱动（非LINUX）
官网：www.wujique.com
github: https://github.com/wujique/stm32f407
淘宝：https://shop316863092.taobao.com/?spm=2013.1.1000126.2.3a8f4e6eb3rBdf
技术支持邮箱：code@wujique.com、github@wujique.com
资料下载：https://pan.baidu.com/s/12o0Vh4Tv4z_O8qh49JwLjg
QQ群：767214262
大家好，从今天开始，屋脊雀和大家一起学习《基于STM32F407的嵌入式软件开发实践》。 在正式学习之前，我先跟大家解释一下问题： 1 我们学什么？ 2 我们怎么学？
1.1. 我们学什么¶
教程名字叫《基于STM32F407的嵌入式软件开发实践》，这个标题是很有意思的。
- 我们学的是软件开发，而且，是嵌入式软件开发。 对应嵌入式的是台式机软件开发，也叫PC软件开发。 在行业中，嵌入式通常分两块：LINUX环境和单片机环境。（实际上嵌入式软件开发还有很多分类）。 单片机环境就是我们常说的裸奔或运行RTOS（实时操作系统）。 我们教程学习的是单片机环境的软件开发，而不是LINUX的ARM开发。
- 基于F407 学习嵌入式，需要硬件，也就是大家经常买的开发板。 十多年前，通常从51单片机开始学习，然后学习ARM7，再学习在ARM9上的LINUX开发。 在今天，51单片机虽然没有消亡，仍然在大量的家电类产品上使用。 但是经过意法半导体多年经营，”学习单片机”，已经被“学习STM32”替代。 为什么选择F407这一款STM32芯片呢？ 首先，407资源丰富，是单片机中的强者。基于407学习之后，使用低端的芯片基本没有问题了，例如F103系列。 第二点，价格便宜，一片二三十块钱。不像F7或H7系列，一片七八十块钱，价格非常昂贵。F7&H7与407相比，多出来的功能，其实并不常用，初学者完全可以暂时不学习。(F7和H7在实际项目上应用不多，太贵，太贵)
- 开发实践 这个是我们课程的重点，我们的软件开发，完全从实际项目流程进行，教程包含的都是多年的工作经验，知识点都是干货。 这也是我们的根本目的，不仅仅要学习芯片功能，更多的要学习软件开发的技巧，驱动架构的接口设计，软件如何分层等。
1.2. 我们怎么学¶
好的学习方法，事半功倍。 目前网络很多教程，都比较基础，内容也只是对资料的理解，缺少实践干货。 学习完那些课程后，只能算入门。缺少更深层次的理解。我们的教程，会传授很多实际经验给大家。毕竟我们都有10多年的开发实践，做出来的东西也更接近工作内容。
我们的教程有以下特点：
- 基于屋脊雀的F407开发板
这个开发板，是我们工作室精心设计，设计这个硬件是为了软件开发，是为了引出软件开发中的知识点。
例如：我们底板跟核心板都有一个SPI FLASH，为什么？为了引出多个设备共用SPI时如何处理，是为了引出SPI接口驱动如何写这个知识点。
不像其他教程一样，堆砌硬件，每个硬件做教程，出几百页教程几百个视频，需要大量时间学习，无法迅速抓住软件开发的本质。
整体 - 从0开始，模拟项目开发流程
每一个教程，都是一步一步前进，后续的教程，基于前面的教程。
例如：
为了验证硬件是能用的，首先需要点一个灯，这是最基础的。只有灯亮了，才能去调试其他功能。
第二个调试的外设，肯定是串口，为什么？因为串口是我们输出调试信息的重要手段。
调试LCD功能，肯定是先调试显示一些点，显示英文字母。
只有等SPI FLASH或者SD卡文件系统调试好后，才会做显示汉字图片。
教程目录 - 重实践 我们更注重实际项目开发需要的知识，更注重实际项目开发的流程，对于实际开发中不需要深入了解的，暂时不做过多解释。 例如USB协议，实际开发中，通常是由原厂FAE做技术支持，我们只需要使用，所以，我们并不会对协议栈做太深入的探讨。 还有，我们也不会对STM32F407一些太底层的细节做探讨。所以，我们是基于库学习，不会直接操作寄存器。 在学习STM32的过程中，穿插介绍软件开发过程的其他知识，例如版本管理，编程规范等。
1.3. 学习基础¶
学习单片机需要基础吗？ 我觉得需要，无论你是在学校还是自学，在学习嵌入式开发之前，最好有以下知识储备：
- 基本的电路知识 电阻电容你要知道，电压电流你要清楚。
- 基本的C语言知识 认真学习过学校的课程就可以了，后面我们会推荐一些自学提高的资料。
还有同学会问： 要不要先学习51？不需要，学过更好，不学也没关系。 要不要汇编？不需要，会，当然很好。
当遇到一些深层次的问题，有汇编帮助，更容易处理问题。 汇编思维会帮助你写出更健壮的程序，在写C代码的时候，你会时刻想着，这样写，会不会溢出啊，会不会有问题啊。（本人毕业后写过3年6052汇编）。
学习需要做什么装备？ 需要一台电脑，一套开发板，还有就是定下心。
前面我们大概介绍了教程，下面我们介绍一些入门的基本概念
1.4. 单片机¶
单片机是什么？单片机的完整名称是单芯片微机。 在百度百科定义是这样：
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机
也就是说，单片机就是个微型电脑。 在STM32这么广泛使用之前，比较流行的单片机，是51单片机. 51单片机，并不是一个型号，而是一种单片机的统称，这些单片机使用8031指令集。 具体的有AT的89S52、台湾STC的51单片机等。 除此外，比较流行的单片机还有AVR等。
当年我们学完51后，就会进一步学习“ARM”。 那ARM又是什么？ ARM其实不是芯片，也不是单片机。 ARM是一个内核设计公司，最早，他们设计了ARM7内核，ARM9内核。 习惯上我们把用这两种内核的芯片我们都称之为ARM芯片。 ARM公司并不生产芯片，他只是卖内核给IC公司，芯片是IC公司设计生产的。 当年流行的芯片，ARM7有NXP的LPC2132等，ARM9有三星的2410等。
一般来说，ARM7内核的芯片，不跑LINUX；ARM9可以跑LINUX。 ARM7芯片类似现在的STM32，或者说是CONTEX内核的芯片。
STM32，我们都知道是ST生产的芯片，这些芯片用的内核，也是ARM公司设计的，也就是contex内核。 因为STM32推广的太成功了，所以现在没有说学习contex芯片，都是说学习STM32。
还有一个，其实我们把ARM9内核的芯片，排除在单片机之外。。。。。 所以我们俗称的单片机，都是裸奔或跑RTOS的，不跑LINUX的。
1.5. 单片机的组成¶
前面说到，单片机就是一个小电脑。
其实更形象的说，单片机类似一个电脑主机，不包含显示器和键盘等外设。
在每个芯片的规格书上，都会有芯片的组成框图。
其中STM32F407的，在文档《STM32F407_数据手册.pdf》第17页：
stm32 block diagram
- CPU: 在F407芯片的框图上，左上角红框1框住的，就是芯片的内核，也就是ARM设计的contex内核。这一块内核，就相当于CPU。
- 硬盘 红框2，是407芯片内部的NOR FLASH，相当于硬盘。单片机FLASH与硬盘不同的是，FLASH可以运行程序，硬盘是不能运行程序的，电脑程序都是从硬盘加载到内存中运行。跑LINUX的“单片机”跟电脑一样，程序也是在内存中运行，因此，通常我们不把这些芯片叫做单片机了。
- 内存 红框3，是单片机内置的SRAM，相当于内存。通常只用SRAM存储程序运行过程需要的变量。 特殊情况下也可以加载程序到RAM运行。
此外：
- 从这个框图，我们可以看出一个芯片，有多少功能，有多少外设，串口有几个，SPI有几个等信息。
- 有一些单片机其实是没有RAM和flash的，需要外接，例如LPC2220。
- 大部分跑LINUX的芯片，是没有内部RAM和FLASH的。例如MT7688。
1.6. 程序开发流程¶
待补充！
1.7. 嵌入式项目开发流程¶
待补充！