01
运动控制概述
什么是运动控制 · 系统组成 · 实时性要求 · 代码优化的意义
基础概念
02
实时系统基础
硬实时与软实时 · RTOS选型 · 任务调度 · 中断管理
FreeRTOSRT-Thread
03
代码性能分析
性能瓶颈识别 · Profiling工具 · 时间测量方法
PerfTracealyzerDWT
04
数据结构优化
数组与链表 · 环形缓冲区 · 内存池 · Cache友好性
内存缓存
05
算法优化
查表法 · 定点数运算 · CORDIC · 快速PID
查表定点数
06
编译优化
GCC优化选项 · LTO · 内联函数 · 属性声明
GCCLTOinline
07
内存优化
栈空间管理 · 堆碎片 · 静态分配 · DMA双缓冲
DMA静态内存
08
中断优化
中断优先级 · 嵌套处理 · 临界区 · 延迟最小化
NVIC抢占
09
任务调度优化
优先级反转 · 时间片轮转 · 任务间通信
队列信号量事件
10
I/O优化
GPIO翻转速度 · SPI/I2C DMA · ADC多通道采样
DMAADC
11
电机控制基础
直流/PMSM/BLDC · FOC简介 · SVPWM实现
FOCSVPWM
12
PID控制器优化
位置/增量式PID · 积分分离 · 抗饱和 · 前馈
PID前馈
13
轨迹规划优化
梯形/S形曲线 · T型加减速 · B样条 · 前瞻
插值速度曲线
14
编码器数据处理
ABZ解码 · MT法测速 · 卡尔曼/滑动平均滤波
编码器卡尔曼
15
电流环优化
电流采样时序 · PI参数整定 · 死区补偿 · 带宽提升
电流环死区
16
速度环优化
速度观测器 · 加速度前馈 · 陷波滤波器
龙伯格滑模
17
位置环优化
位置同步 · 电子凸轮 · 跟随误差补偿 · 全闭环
电子凸轮全闭环
18
多轴协同控制
主从跟随 · 电子齿轮 · 龙门同步 · 交叉耦合
龙门电子齿轮
19
通信协议优化
CANopen/CANFD · EtherCAT · Modbus · 自定义协议
EtherCATCANopen
20
状态机优化
层次状态机 · 事件驱动 · 状态表驱动 · 代码生成
HSM事件驱动
21
日志与调试
环形日志缓冲区 · JTAG/SWD · RTT Viewer · 异常回溯
RTT调试
22
安全与可靠性
看门狗 · 数据校验 · 冗余设计 · 故障安全模式
CRCECC看门狗
23
低功耗优化
睡眠模式 · 事件唤醒 · 外设时钟门控 · 动态调频
低功耗时钟门控
24
FPGA协同处理
硬件加速器 · AXI总线 · HLS优化 · FPGA与MCU通信
FPGAHLSAXI
25
DSP指令优化
SIMD指令 · MAC操作 · 循环展开 · 软件流水线
SIMDMAC流水线
26
多核优化
AMP/SMP · 核间通信 · Mailbox · 共享内存 · 负载均衡
AMPSMPMailbox
27
测试与验证
单元测试框架 · 硬件在环 · 压力测试
CeedlingUnityHIL
28
持续集成
Git版本控制 · CMake/Makefile · CI/CD流水线
CI/CDCMake
29
行业案例分析
3D打印机固件 · 机器人伺服 · CNC数控系统
3D打印伺服CNC
30
未来趋势
AI运动控制 · 数字孪生 · ROS2实时化 · RISC-V
AI数字孪生ROS2