从零掌握工业MCU核心架构 · 课程目录

工业MCU概述

什么是工业MCU · 消费级区别 · PLC/变频器/伺服

ARM Cortex-M内核架构

家族概览 · 寄存器组 · 模式/特权 · 异常处理

存储器系统与总线架构

哈佛/冯诺依曼 · Flash/SRAM映射 · AHB/APB · 位带

时钟系统与复位

HSE/HSI/LSE/LSI · PLL · CSS · 复位源/序列

电源管理与低功耗模式

电压调节器 · 睡眠/停止/待机 · RTC唤醒

GPIO模块深度解析

推挽/开漏/复用/模拟 · 上下拉 · EXTI

中断系统与NVIC

NVIC原理 · 优先级分组 · 抢占/子优先级 · 延迟优化

定时器基础

SysTick · 基本/通用/高级定时器差异

定时器高级功能

输入捕获 · 输出比较 · PWM · 编码器/霍尔接口

看门狗定时器

IWDG · WWDG · 工业可靠性设计

通信接口之UART

USART异步 · 波特率 · 中断/DMA · RS232/485

通信接口之SPI

四线制 · 时钟极性/相位 · 单线/双线 · QSPI

通信接口之I2C

起始/停止/应答 · 多主机仲裁 · SMBus/PMBus

CAN总线接口

帧结构 · 位时序 · 过滤器 · CAN FD

循环/突发 · 请求映射 · 工业数据采集

模数转换器（ADC）

逐次逼近 · 规则/注入组 · 采样/转换时间 · 过采样

数模转换器（DAC）与比较器

输出缓冲 · 波形生成 · 窗口检测器

CRC计算单元与硬件加密

CRC校验 · AES/DES · TRNG

实时时钟（RTC）

日历 · 闹钟/唤醒 · 备份寄存器 · 校准

工业以太网接口

EtherCAT · PROFINET · EtherNet/IP · TSN

安全机制与故障保护

MPU · ECC · 双核锁步 · BIST

启动模式与Bootloader

系统存储器启动 · 自定义Bootloader · 固件升级安全

调试接口与跟踪

SWD/JTAG · SWO · ETM/ITM · RTT

RTOS在工业MCU上的移植

FreeRTOS任务调度 · 中断管理 · 临界区 · 堆栈优化

工业通信协议栈实现

Modbus RTU/TCP · CANopen · EtherCAT从站

外设驱动开发规范

HAL/LL库对比 · 寄存器操作 · 驱动分层

工业MCU选型方法论

MIPS/DMIPS · 温度/可靠性 · 封装 · 成本供应链

硬件设计要点

电源去耦 · 晶振布局 · ESD防护 · EMC/EMI

固件可靠性设计

看门狗喂狗 · 数据校验/备份 · 异常处理 · 回滚

综合实战项目

伺服驱动器控制板 · 需求/选型/原理图/固件/调试