🤖 固件系统·从零构建
30章
友好 · 硬核实战
01
嵌入式C语言基础：指针、结构体、位运算、内存管理在固件开发中的核心应用。
➔
02
ARM Cortex-M架构入门：寄存器模型、中断向量表、启动文件分析、堆栈设置。
➔
03
STM32标准外设库与HAL库：GPIO、UART、定时器、ADC的配置与实战。
➔
04
实时操作系统RTOS基础：FreeRTOS任务创建、调度、同步与通信机制。
➔
05
机器人运动学基础：正逆运动学、DH参数法、坐标变换在固件中的实现。
➔
06
电机控制核心：PWM生成、H桥驱动、直流有刷/无刷电机控制逻辑。
➔
07
编码器与传感器接口：AB相编码器、霍尔传感器、IMU数据读取与滤波。
➔
08
PID控制算法：位置式PID、增量式PID、积分限幅、抗积分饱和。
➔
09
通信协议栈（上）：UART、I2C、SPI底层驱动实现与调试。
➔
10
通信协议栈（下）：CAN总线、Modbus协议在机器人关节通信中的应用。
➔
11
固件架构设计：分层架构、模块化设计、状态机与事件驱动模型。
➔
12
Bootloader开发：固件升级、Flash分区、CRC校验、安全启动。
➔
13
定时器与PWM高级应用：互补输出、死区插入、刹车功能、编码器接口。
➔
14
ADC与DAC：多通道采集、DMA传输、波形生成、传感器校准。
➔
15
中断系统深入：优先级嵌套、中断延迟优化、临界区保护。
➔
16
内存管理与优化：堆栈分析、内存池、动态内存分配陷阱。
➔
17
看门狗与低功耗：独立看门狗、窗口看门狗、睡眠/停止/待机模式。
➔
18
FreeRTOS进阶：任务通知、软件定时器、流缓冲区、MPU保护。
➔
19
机器人关节固件：位置环、速度环、电流环三环控制实现。
➔
20
轨迹规划与插补：梯形速度规划、S形曲线、Bresenham直线插补。
➔
21
传感器融合：卡尔曼滤波、互补滤波、Mahony姿态解算。
➔
22
EtherCAT与实时以太网：从站协议栈、分布式时钟、DC同步。
➔
23
安全机制：软硬件看门狗、电压监测、过流保护、急停逻辑。
➔
24
固件测试方法：单元测试、硬件在环测试、边界测试、压力测试。
➔
25
调试与日志：SWD调试、RTT日志、串口控制台、故障诊断。
➔
26
代码版本管理与CI/CD：Git分支策略、自动化构建、固件发布。
➔
27
多机器人协同：主从同步、时间戳同步、分布式控制协议。
➔
28
固件性能优化：执行效率、代码大小、实时性、功耗平衡。
➔
29
实战项目（上）：六轴机械臂固件框架搭建与单关节调试。
➔
30
实战项目（下）：多轴联动、轨迹复现、整机联调与性能标定。
➔