第1章
飞控系统概述
什么是飞控系统 · 飞控核心任务 · 为什么需要RTOS
基础概念
第2章
FreeRTOS基础
FreeRTOS简介 · 任务与调度器 · 任务状态机 · 优先级
内核入门
第3章
飞控任务分析
传感器读取 · 姿态解算 · 控制律 · PWM输出 · 通信
飞控任务划分
第4章
任务优先级设计
优先级分配原则 · 反转问题 · 继承协议
优先级同步
第5章
任务周期与时间片
周期确定 · 时间片轮转 · 超时处理
调度时间
第6章
任务间通信
队列 · 信号量 · 互斥量 · 任务通知
IPC同步
第7章
中断管理
中断优先级 · 任务同步 · 延迟优化
中断实时
第8章
内存管理
堆栈估算 · 动态/静态分配 · 碎片问题
内存优化
第9章
调度策略对比
抢占式 · 协作式 · 混合调度
调度策略
第10章
时间管理
系统节拍Tick · 软件定时器 · 时间戳
时间定时器
第11章
任务栈优化
栈溢出检测 · 栈空间复用 · 深度分析
栈调试
第12章
临界区与同步
临界区保护 · 挂起调度器 · 锁机制
同步临界区
第13章
低功耗设计
Tickless模式 · 空闲钩子 · 功耗平衡
低功耗Tickless
第14章
调试与追踪
内核调试 · 任务状态监控 · 运行时统计
调试追踪
第15章
飞控启动流程
硬件初始化 · 外设驱动 · 任务创建 · 调度器启动
启动流程
第16章
传感器融合任务优化
IMU同步 · DMA传输 · 滤波调度
传感器DMA
第17章
姿态解算任务优化
互补滤波 · Mahony · EKF调度
姿态滤波
第18章
控制律任务优化
PID控制 · 串级控制 · 前馈任务划分
控制PID
第19章
PWM输出任务优化
定时器配置 · DMA输出 · 信号抖动消除
PWMDMA
第20章
通信任务优化
MAVLink · UART/DMA · 数据包解析
通信MAVLink
第21章
任务看门狗
硬件看门狗 · 软件看门狗 · 健康检查
看门狗可靠性
第22章
多核调度 (SMP)
FreeRTOS SMP · 任务亲和性 · 负载均衡
多核SMP
第23章
实时性分析
WCET · 响应时间分析 · 调度可行性
实时性WCET
第24章
任务优先级反转案例
经典复现 · 解决方案 · 飞控应用
反转案例
第25章
调度器钩子函数
空闲钩子 · Tick钩子 · 任务切换钩子
钩子扩展
第26章
任务状态监控
运行时间统计 · CPU利用率 · 堆栈使用率
监控统计
第27章
飞控故障恢复
任务异常重启 · 降级模式 · 安全状态机
故障安全
第28章
性能基准测试
任务切换时间 · 中断延迟 · 消息延迟
性能基准
第29章
实际飞控案例分析
PX4/ArduPilot调度 · 优化经验
案例PX4
第30章
综合项目实战
从零搭建飞控调度 · 性能调优 · 飞行测试
实战项目