从零搭建嵌入式系统架构

📘 30章 · 完整知识体系
01 嵌入式系统概述
  • 什么是嵌入式系统
  • 组成
  • 特点
  • 应用领域
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02 嵌入式处理器选型
  • ARM/RISC-V/MIPS
  • 功耗·性能·成本·生态
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03 嵌入式开发环境搭建
  • 交叉编译工具链
  • IDE选择
  • J-Link/ST-Link
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04 C语言核心应用
  • 指针与数组
  • 结构体·联合体
  • 位运算
  • volatile
  • 内存管理
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05 裸机编程基础
  • GPIO控制
  • LED闪烁
  • 按键输入
  • 中断基础
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06 系统时钟与定时器
  • 系统时钟树
  • SysTick
  • 通用定时器
  • PWM
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07 串口通信 UART
  • UART协议
  • 波特率配置
  • 中断收发
  • 环形缓冲区
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08 I2C总线通信
  • I2C协议时序
  • 主从模式
  • EEPROM读写
  • 多设备通信
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09 SPI总线通信
  • SPI协议模式
  • 全双工
  • Flash驱动
  • DMA传输
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10 ADC与传感器
  • ADC工作原理
  • 采样率·分辨率
  • 温度传感器
  • 光敏传感器
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11 DMA控制器
  • DMA传输模式
  • 内存到外设
  • 外设到内存
  • 中断处理
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12 看门狗与低功耗
  • IWDG
  • WWDG
  • 睡眠/停止/待机
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13 RTOS入门
  • RTOS vs 裸机
  • 任务与调度
  • 任务状态机
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14 FreeRTOS移植与配置
  • 源码结构
  • 移植步骤
  • 配置文件
  • 堆栈设置
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15 FreeRTOS任务管理
  • 创建/删除
  • 优先级
  • 挂起/恢复
  • 任务通知
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16 FreeRTOS同步与通信
  • 队列
  • 信号量
  • 事件组
  • 任务通知
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17 FreeRTOS中断管理
  • 中断嵌套
  • 延迟中断处理
  • 中断安全API
  • 临界区
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18 内存管理与堆栈
  • 静态/动态内存
  • 内存碎片
  • 堆栈溢出检测
  • MPU
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19 文件系统 FatFS
  • FatFS移植
  • 文件读写
  • 目录操作
  • SD卡驱动
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20 USB协议栈
  • USB设备/主机
  • HID
  • CDC虚拟串口
  • Mass Storage
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21 网络协议栈 LwIP
  • LwIP移植
  • TCP/IP
  • Socket编程
  • HTTP服务器
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22 图形界面 LVGL
  • LVGL移植
  • 控件使用
  • 触摸屏驱动
  • 动画与样式
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23 Bootloader设计
  • 启动流程
  • 分区表
  • 固件升级OTA
  • 校验与回滚
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24 固件加密与安全
  • AES/RSA
  • 安全启动
  • 防篡改
  • JTAG锁定
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25 调试与性能优化
  • printf调试
  • 断点/单步
  • 逻辑分析仪
  • 性能分析
  • 代码优化
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26 单元测试与自动化
  • Unity/CMock
  • 模拟器测试
  • 持续集成CI
  • 覆盖率分析
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27 硬件抽象层 HAL设计
  • HAL架构
  • 驱动分层
  • 可移植性
  • 接口规范
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28 系统架构设计模式
  • 分层架构
  • 模块化
  • 状态机
  • 发布-订阅
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29 项目管理与版本控制
  • Git工作流
  • 代码审查
  • Doxygen
  • 发布管理
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30 综合实战：智能家居网关
  • 需求分析
  • 系统设计
  • 集成测试
  • 项目总结
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