01
硬实时系统概述
实时系统分类、硬实时与软实时的区别、运动控制中的实时性要求。
实时性分类
02
中断系统基础
中断的概念、中断向量表、中断优先级、中断嵌套。
向量表优先级
03
运动控制核心概念
伺服电机、编码器反馈、PID控制环、位置/速度/扭矩模式。
伺服PID
04
中断响应时间分析
中断延迟、上下文切换开销、最坏情况执行时间(WCET)。
WCET延迟
05
中断优先级设计
优先级分配策略、优先级反转、优先级继承协议。
反转继承
06
中断嵌套与抢占
嵌套深度控制、抢占点设计、临界区保护。
嵌套临界区
07
定时器中断设计
硬件定时器配置、周期中断生成、时间基准同步。
定时器同步
08
编码器中断处理
正交编码信号、Z相零位信号、多圈计数、索引脉冲捕获。
编码器Z相
09
PWM中断生成
PWM波形原理、死区时间插入、PWM中断同步。
PWM死区
10
ADC采样中断
电流采样时机、同步采样触发、过采样技术。
ADC过采样
11
通信中断处理
SPI中断、CAN中断、EtherCAT中断、实时以太网。
SPICANEtherCAT
12
中断服务程序(ISR)设计
ISR最小化原则、ISR与任务划分、ISR编程规范。
ISR规范
13
中断数据传递
共享内存、无锁队列、环形缓冲区、双缓冲技术。
无锁环形缓冲
14
中断与任务同步
信号量、事件标志、消息队列、异步通知。
信号量事件
15
中断延迟优化
缓存预取、分支预测、指令对齐、中断向量表优化。
优化预取
16
多核中断处理
核间中断(IPI)、中断亲和性、负载均衡。
多核IPI
17
中断测试与验证
中断注入测试、时序分析工具、逻辑分析仪使用。
测试逻辑分析
18
RTOS中断管理
FreeRTOS中断配置、RT-Thread中断管理、VxWorks中断处理。
FreeRTOSRT-Thread
19
中断安全编程
可重入函数、volatile关键字、原子操作、内存屏障。
可重入原子
20
中断调试技术
断点限制、printf陷阱、JTAG调试、trace工具。
调试JTAG
21
运动控制中断案例1
步进电机加减速控制中断实现。
步进电机加减速
22
运动控制中断案例2
直流有刷电机电流环中断设计。
有刷电机电流环
23
运动控制中断案例3
无刷直流电机(BLDC)换相中断。
BLDC换相
24
运动控制中断案例4
伺服驱动器位置环中断优化。
伺服位置环
25
中断功耗优化
事件唤醒、时钟门控、低功耗中断模式。
低功耗门控
26
中断可靠性设计
看门狗与中断、故障安全状态、错误恢复机制。
看门狗故障安全
27
中断文档与规范
中断资源表、中断分配文档、代码审查清单。
文档规范
28
中断性能基准测试
中断吞吐率、响应时间抖动、CPU占用率。
基准抖动
29
高级中断技术
中断聚合、中断节流、虚拟中断、软件中断。
聚合虚拟中断
30
综合项目实战
三轴运动控制器中断系统设计与实现。
三轴实战