01
实时系统概述
实时系统的定义、硬实时与软实时的区别、应用场景（工业控制、汽车电子、航空航天）
基础概念
02
嵌入式硬件平台选型
MCU vs MPU、ARM Cortex-M/R/A系列、开发板对比（STM32、Raspberry Pi、BeagleBone）
硬件选型
03
实时操作系统(RTOS)基础
RTOS核心概念（任务、调度器、中断）、主流RTOS（FreeRTOS、RT-Thread、VxWorks）
RTOS入门
04
任务管理与调度
任务创建/删除、状态机（就绪、运行、阻塞、挂起）、优先级调度（抢占式、时间片轮转）
调度任务
05
任务间同步与通信
信号量（二值、计数、互斥）、消息队列、事件标志组、共享内存与保护机制
同步IPC
06
中断管理
中断优先级配置、ISR设计原则、中断与任务同步（中断下半部机制）
中断实时
07
时钟与定时器管理
系统滴答时钟、软件定时器、硬件定时器应用（PWM生成、输入捕获）
定时器时钟
08
内存管理
静态 vs 动态分配、内存碎片、RTOS内存方案（heap_1~heap_4）
内存优化
09
设备驱动开发
字符设备驱动模型、GPIO/UART驱动、I2C/SPI驱动框架
驱动外设
10
实时网络通信
TCP/IP协议栈(LwIP)、Socket编程、MQTT在嵌入式中的应用
网络MQTT
11
传感器数据采集
ADC/DAC驱动、传感器校准与滤波（移动平均、中值滤波）、DMA传输
传感器采集
12
执行器控制
PWM电机控制、步进电机驱动、舵机控制、PID控制算法基础
执行器PID
13
人机交互界面
LCD/OLED显示驱动、触摸屏输入、菜单系统设计、LVGL图形库入门
HMILVGL
14
文件系统与存储
Flash存储管理、FATFS移植、日志记录与掉电保护
文件系统存储
15
低功耗设计
睡眠模式与唤醒源、DVFS、外设电源管理、功耗测量方法
低功耗节能
16
系统启动流程
Bootloader设计、启动模式选择、应用程序加载与跳转、OTA固件升级
启动OTA
17
调试与性能分析
JTAG/SWD调试、SEGGER RTT、任务堆栈分析、CPU负载测量
调试性能
18
安全机制
AES/RSA加密、安全启动、固件签名验证、防篡改设计
安全加密
19
可靠性设计
看门狗定时器、冗余设计、故障检测与恢复、EMC/EMI考虑
可靠性看门狗
20
多核与异构计算
AMP vs SMP、核间通信(OpenAMP、RPMsg)、GPU/NPU协处理
多核异构
21
实时控制算法实现
数字滤波器(IIR、FIR)、状态观测器、卡尔曼滤波嵌入式实现
算法控制
22
工业通信协议
Modbus RTU/TCP、CAN/CANopen、EtherCAT基础、PROFINET简介
工业协议
23
自动化测试
单元测试(Unity、CMock)、硬件在环(HIL)、持续集成(CI)嵌入式应用
测试CI
24
版本管理与协作
Git工作流(GitFlow)、代码审查、Doxygen文档、Changelog管理
Git协作
25
项目实战：智能温控系统
需求分析、架构设计、任务划分、传感器与执行器选型、代码实现
实战温控
26
项目实战：四轴飞行器飞控
姿态解算(Mahony/Madgwick)、PID调参、遥控器协议、数据遥测
飞控四轴
27
项目实战：工业数据采集网关
多协议接入、数据缓存与转发、远程配置、看门狗与自恢复
网关工业
28
性能优化
代码优化(循环展开、查表法)、编译器选项、Cache一致性、预取技术
优化性能
29
RTOS内核原理深入
任务调度器实现、上下文切换、临界区保护、优先级反转与继承
内核原理
30
未来趋势
RISC-V架构、TinyML(边缘AI)、微服务架构、数字孪生
前沿趋势