01
实时控制系统概述
什么是实时系统 · 硬实时与软实时 · 典型应用场景
工业控制机器人自动驾驶
02
嵌入式硬件基础
MCU选型 · GPIO · 定时器 · 中断 · ADC/DAC
微控制器外设
03
C语言在嵌入式中的核心用法
指针 · 结构体 · 位操作 · volatile · 内存管理
指针位操作内存
04
裸机编程与状态机
轮询架构 · 前后台系统 · 有限状态机(FSM)
FSM裸机
05
实时操作系统(RTOS)入门
任务 · 调度器 · 上下文切换 · FreeRTOS移植
FreeRTOS调度
06
任务管理与调度
任务创建/删除 · 优先级 · 抢占式 · 时间片轮转
任务调度
07
同步与互斥机制
信号量 · 互斥锁 · 队列 · 事件标志组 · 优先级反转
同步互斥
08
中断管理
ISR设计原则 · 中断与任务通信 · 临界区保护
ISR临界区
09
时钟与定时器管理
系统节拍 · 软件定时器 · 看门狗定时器
定时器看门狗
10
内存管理
静态/动态分配 · 内存碎片 · 堆栈溢出检测
内存堆栈
11
低功耗设计
休眠模式 · Tickless · 外设电源管理 · 功耗测量
低功耗Tickless
12
通信协议基础
UART · I2C · SPI 原理与典型应用
UARTI2CSPI
13
CAN总线协议
CAN帧结构 · 位填充 · 错误处理 · CANopen基础
CANCANopen
14
工业以太网协议
Modbus TCP · EtherCAT · PROFINET 概念与选型
工业以太网EtherCAT
15
传感器数据采集
模拟/数字传感器 · 滤波算法(均值·中值·卡尔曼)
传感器滤波
16
执行器控制
PWM · 直流/步进电机 · H桥驱动
PWM电机
17
PID控制算法
位置式PID · 增量式PID · Ziegler-Nichols整定
PID整定
18
高级控制算法
前馈控制 · 模糊控制 · 自适应控制基础
前馈模糊
19
系统建模与仿真
传递函数 · 状态空间 · MATLAB/Simulink仿真
建模Simulink
20
软件架构设计
分层架构 · 模块化 · 驱动层与应用层分离
架构模块化
21
代码规范与版本控制
MISRA C · Git工作流 · Code Review实践
MISRA CGit
22
调试与测试技术
JTAG/SWD · 逻辑分析仪 · 单元测试(Ceedling)
调试单元测试
23
硬件在环测试(HIL)
HIL系统搭建 · 测试用例 · 自动化脚本
HIL自动化
24
安全性与可靠性设计
看门狗 · 冗余 · 故障注入 · SIL概念
安全SIL
25
实时系统性能分析
任务执行时间 · CPU负载 · WCET分析
性能WCET
26
多核与异构计算
AMP/SMP · 核间通信 · GPU/DSP应用
多核异构
27
实时Linux与Xenomai
PREEMPT_RT · Xenomai双内核 · 实时性对比
LinuxXenomai
28
项目实战：平衡小车（一）
需求分析 · 硬件选型 · 系统架构设计
平衡小车实战
29
项目实战：平衡小车（二）
传感器驱动 · 姿态解算 · PID控制实现
姿态解算PID
30
项目实战：平衡小车（三）
RTOS集成 · 调试优化 · 性能评估与总结
RTOS优化