嵌入式系统通信架构设计全解析
📘 30章 · 从基础到综合
1
通信架构概述
演进历史
OSI/TCP/IP
课程框架
2
物理层基础
信号与带宽
NRZ/曼彻斯特
双绞线/光纤
3
UART串口通信
异步串行
波特率/帧格式
硬件流控
4
I2C总线协议
物理层
起始/停止
多主机仲裁
5
SPI总线协议
四线制
时钟极性/相位
多从机
6
CAN总线基础
差分信号
帧结构
位填充/CRC
7
CAN应用层协议
CANopen/J1939
PDO/SDO
网络管理
8
Modbus协议
RTU/ASCII/TCP
寄存器映射
主从站
9
Ethernet & TCP/IP基础
MAC/IP/端口
TCP三次握手
UDP特点
10
嵌入式TCP/IP协议栈
LwIP/uC-TCP-IP
Socket编程
内存管理
11
MQTT协议
发布/订阅
QoS等级
STM32移植
12
HTTP/HTTPS & RESTful
HTTP方法/状态码
JSON
嵌入式Web
13
蓝牙通信
BLE协议栈
GATT/GAP
低功耗设计
14
Wi-Fi通信
ESP8266/ESP32
Station/AP
TCP/UDP透传
15
LoRa与NB-IoT
LPWAN对比
LoRaWAN
PSM/eDRX
16
ZigBee与Thread
ZigBee协议栈
ZCL规范
Mesh网络
17
USB通信
设备枚举/描述符
HID/CDC
OTG双角色
18
RS-485与RS-422
差分传输
多点组网
自动收发切换
19
1-Wire总线
单总线协议
DS18B20
寄生供电
20
SDIO与MMC
SD卡协议
SPI/SDIO模式
文件系统挂载
21
PCIe与高速串行
PCIe拓扑
差分对/链路训练
Gen1/2/3
22
A2B与车载音频
A2B总线特点
节点配置
音频流同步
23
时间敏感网络TSN
802.1Qbv/Qbu
gPTP时钟同步
工业应用
24
DDS数据分发服务
以数据为中心
QoS策略
RTPS协议
25
通信协议设计原则
协议头设计
序列化/反序列化
校验重传
26
多协议网关设计
协议转换引擎
缓冲区管理
任务调度
27
通信安全基础
AES/RSA
TLS握手
安全启动/签名
28
实时性与可靠性
中断延迟
DMA传输
看门狗/心跳
29
调试与测试工具
逻辑分析仪
Wireshark
CAN分析仪/频谱仪
30
综合案例：智能家居网关
多协议融合
云平台对接
OTA升级