ARM Cortex M4 & ESP32 – Programación y ejemplos

Resumen:

En este libro encontrará información que le servirá como punto de partida para abordar la programación en C con 32 bits para ARM.

Accederá a los aspectos funcionales de ARM Cortex M4 tomando como ejemplo el STM32F407vg y el entorno de trabajo KEIL, se desarrollan una gama de temas con diferentes sensores y tópicos de programación sumando también el controlador ESP32 para resolver los temas relacionados con conectividad Wifi, socket de red y protocolos recientes como MQTT.

Se tratan puntos claves en la programación para Cortex M4, pero también la construcción de servidores web con ESP32, sitios web interactuando con electrónica, funciones Ajax para conectar ESP32 con interfaces electrónicas, los principios básicos de programación en Python para desarrollar interfaces simples que muestren datos relevados desde la electrónica mediante un socket de red y de como implementar de manera simple el protocolo MQTT con ESP32 y publicar datos mediante este protocolo.

Ventajas competitivas:

La obra es muy clara y va directo a lo necesario para usar los ARM Cortex, cuenta con gran cantidad de ejercicios reutilizables.

Autor:

Daniel Schmidt

Fundador y director de Firtec Argentina, docente universitario en electrónica digital, programación en C para microcontroladores y control de procesos industriales mediante sistemas electrónicos.

Ha participado en distintos congresos internacionales como expositor y/o moderador, cuenta con numerosas publicaciones técnicas en distintos campos de la electrónica programable como también reconocimientos y certificaciones internacionales.

A nivel académico centra su atención en explicar de forma clara y simple lo que se puede hacer con un microcontrolador y como hacerlo, dejando de lado el complejo análisis de ingeniería convirtiendo sus textos en una lectura fácil de seguir con gran cantidad de ejemplos que permiten verificar el funcionamiento práctico de los contenidos teóricos.

Esta particular forma de redactar sus libros ha permitido que muchos técnicos electrónicos autodidactas puedan fácilmente ingresar al mundo de la programación para electrónica.

En sus trabajos se encuentran resueltos muchos temas puntuales para la adquisición y manejo de datos con electrónica lo que acorta los tiempos de aprendizaje de nuevas tecnologías para quienes ya están trabajando con microcontroladores y necesitan actualizar sus conocimientos.

En muchas de sus obras encontrará enlaces para descargar ejemplos, notas técnicas e información adicional de utilidad para hacer la lectura más entretenida y dinámica convirtiendo el libro en un verdadero curso sobre el tema tratado.

Contenido

Capítulo 1

Arquitectura y programación para ARM

Historia de la Arquitectura ARM ————————————–1

¿Qué es Cortex M4?——————————————————3

Características heredadas de RISC————————————3

Algunas ventajas de RISC———————————————–4

Desventajas de RISC —————————————————-4

Bus AMBA—————————————————————–4

Pipeline——————————————————————–5

Registros del Procesador ————————————————6

FPU ————————————————————————7

ARM y Thumb————————————————————7

Modos de Funcionamiento———————————————-8

Modo usuario (Thread) ————————————————–8

Modo de Privilegios (Handler)—————————————–8

El sistema de memoria ARM ——————————————-9

¿Qué es CMSIS?———————————————————10

Características de la placa entrenadora—————————–13

¿Qué necesito para trabajar con ARM? —————————-13

Configurando el entorno de trabajo———————————14

Programar la Flash mediante la UART——————————17

Mi Primer Programa en KEIL—————————————-18

Manejando pines como entradas————————————24

Capítulo 2

Interrupciones y temporizadores

Interrupciones.———————————————————–31

Temporizador del sistema (SysTick)———————————39

Funcionamiento de la USART —————————————–48

Conversor Analógico con STM32F407VG———————– 54

Capítulo 3

Canales DMA y periféricos

Midiendo la temperatura del Núcleo Cortex———————-59

Canales DMA —————————————————————-65

Emular memoria EEPROM en FLASH——————————-84

Protocolo I2C—————————————————————86

Sensor para medir temperatura y Humedad HDC1000—–99

Driver para el sensor HDC1000————————————-100

Sensor Barométrico LPS25HB—————————————108

Driver para el sensor LPS25HB————————————–113

Impresoras Térmicas—————————————————–121

Ethernet y MII (Media Independent Interface)——————123

Señales del transmisor Ethernet————————————-124

Señales del receptor Ethernet—————————————-124

Reducción Media Independent Interface (RMII)—————-125

El stackt LwIP controlando LED´s mediante CGI—————126

Capítulo 4

Enlace WiFi y nuevas tecnologías

Enlace Wifi y nuevas tecnologías —————————–131

Algunas consideraciones—————————————–132

ESP32————————————————————–133

Alimentación para el ESP32 thing—————————–135

Algunos pines especiales—————————————-136

ESP32 con ESP-IDF————————————————-136

Resumen de los pasos para instalar ESP-IDF——————-141

“Hola Mundo” con ESP32 y ESP-IDF—————————–142

Ventajas de ESP-IDF———————————————–143

Desventajas de ESP-IDF——————————————143

ESP32 con Arduino————————————————-143

“Hola Mundo” con ESP32 y Arduino——————————145

¿Qué es HTML?——————————————————-146

Ejemplos de algunas etiquetas HTML—————————-149

Formatos de párrafo———————————————–149

Formatos de texto—————————————————149

¿Qué es Ajax? ——————————————————-150

Un servidor web simple con ESP32——————————-154

Control de un LED con HTML y botones con estilo————–162

GET ( ) y POST ( )—————————————————-167

Control de un LED con HTML CHECKBOX——————-168

Lectura de una canal A/D de STM con Ajax + ESP32———-173

STM32F407 + Web Server +LED——————————-188

¿Qué es un socket?————————————————-195

¿Qué es Python?—————————————————–196

Trabajando con Python——————————————–197

Variables en Python————————————————199

Creando un menú con Python————————————201

Exportando un Menú Python————————————–203

Estructuras de control en Python——————————–207

Ejemplo de un contador por Socket UDP y ESP32————–209

DS18B20 + STM32F407 + Socket UDP————————–215

¿Qué es el protocolo MQTT—————————————–221

¿Por qué MQTT?——————————————————-221

¿Cómo funciona MQTT?——————————————-222

MQTT con STM32F407 y ESP32———————————223

Pasos para subscribir a un tópico——————————–224

Comentarios finales————————————————231