可穿戴设备RTOS系统选型与裁剪 · 课程目录

01 可穿戴设备概述

可穿戴设备分类、硬件架构特点、功耗与性能的平衡挑战。

02 RTOS基础概念

实时操作系统定义、任务调度机制、中断管理、时钟与定时器。

03 主流RTOS对比

FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr、μC/OS-III、AliOS-Things的架构与特点。

04 选型核心指标

内存占用、任务切换时间、中断延迟、功耗管理、生态成熟度。

05 FreeRTOS深度分析

内核架构、任务状态机、调度策略、内存管理方案。

06 RT-Thread深度分析

组件化架构、设备驱动框架、软件包生态、Finsh控制台。

07 Zephyr深度分析

设备树机制、蓝牙协议栈、安全特性、多架构支持。

08 μC/OS-III深度分析

内核对象、时间管理、任务同步与通信、可裁剪性。

09 AliOS-Things深度分析

YoC架构、HAL层设计、云端一体、低功耗框架。

10 选型决策矩阵

建立评估模型、权重分配、评分方法、案例实战。

11 RTOS裁剪原理

宏定义裁剪、链接时优化、条件编译、模块化移除。

12 任务管理裁剪

任务数量限制、栈大小优化、优先级深度调整、任务删除功能。

13 调度器裁剪

调度算法选择、时间片轮转开关、抢占式与协作式切换。

14 内存管理裁剪

堆大小配置、内存池定制、动态内存开关、静态分配策略。

15 IPC机制裁剪

队列、信号量、互斥锁、事件标志组的选择与精简。

16 定时器管理裁剪

软件定时器数量、精度调整、定时器回调优化。

17 中断管理裁剪

中断嵌套深度、临界区保护方式、中断栈独立配置。

18 功耗管理裁剪

Tickless模式、睡眠状态管理、外设时钟门控、动态调频。

19 文件系统裁剪

文件系统类型选择、缓存大小、日志功能、挂载点数量。

20 网络协议栈裁剪

TCP/IP栈精简、协议层移除、缓冲区大小、连接数限制。

21 蓝牙协议栈裁剪

BLE角色配置、GATT服务数量、MTU大小、配对方式。

22 传感器驱动框架裁剪

驱动模型选择、采样率控制、数据缓存、中断触发方式。

23 显示驱动裁剪

帧缓冲大小、刷新率、颜色深度、UI组件库精简。

24 安全机制裁剪

加密算法选择、安全启动、固件签名、密钥存储。

25 日志与调试裁剪

日志等级控制、输出通道选择、断言开关、调试接口。

26 编译优化与链接

GCC/ARMCC优化选项、链接脚本定制、符号表精简、LTO技术。

27 ROM/RAM占用分析

map文件解读、代码段分析、数据段优化、栈回溯工具。

28 性能基准测试

任务切换延迟、中断响应时间、IPC吞吐量、功耗曲线测量。

29 案例实战一：智能手环

FreeRTOS + 低功耗 + 蓝牙 · 选型与裁剪全流程。

30 案例实战二：智能手表

RT-Thread + 显示 + 传感器 + 网络 · 选型与裁剪。