从零搭建掌机嵌入式系统开发环境 · 课程目录

01嵌入式系统概述

什么是嵌入式系统
嵌入式系统的特点
应用领域
掌机与嵌入式的关系

02开发环境概览

交叉编译的概念
宿主机与目标机
开发工具链介绍
搭建流程总览

03Linux操作系统基础

Linux简介
常用命令 (ls, cd, mkdir...)
文件权限管理
vim编辑器基础

04虚拟机与Ubuntu安装

VMware/VirtualBox安装
Ubuntu镜像下载
虚拟机配置
系统安装与初始化

05Linux网络配置

网络模式 (桥接/NAT/仅主机)
配置静态IP
SSH服务安装与连接
文件传输 (scp, sftp)

06交叉编译工具链安装

什么是交叉编译工具链
下载与解压
配置环境变量
验证安装

07Makefile基础

Makefile的作用
基本语法
变量与自动变量
伪目标 & 编译示例

08Bootloader与U-Boot

Bootloader的作用
U-Boot简介
U-Boot源码获取
编译U-Boot

09Linux内核编译

内核源码获取
配置内核 (menuconfig)
编译内核
编译内核模块

10设备树 (Device Tree)

设备树的概念
dts/dtb/dtsi文件
基本语法
编写一个简单的设备树

11根文件系统构建

根文件系统的作用
Busybox简介
编译Busybox
构建最小根文件系统

12文件系统制作与烧录

制作ext4/jffs2镜像
使用dd命令
烧录到SD卡/NAND Flash

13嵌入式Linux启动流程

从上电到Shell的完整流程
U-Boot启动内核
内核挂载根文件系统

14字符设备驱动基础

驱动的作用
字符设备与块设备
file_operations结构体
简单的Hello驱动

15GPIO驱动开发

GPIO子系统介绍
在设备树中描述GPIO
编写GPIO控制驱动
用户空间测试

16I2C驱动开发

I2C协议简介
I2C子系统架构
编写I2C设备驱动
与传感器通信示例

17SPI驱动开发

SPI协议简介
SPI子系统架构
编写SPI设备驱动
驱动LCD屏幕示例

18LCD与显示驱动

Framebuffer概念
LCD硬件接口
配置Framebuffer驱动
显示图片与文字

19触摸屏驱动

触摸屏类型 (电阻/电容)
输入子系统
编写触摸屏驱动
校准与测试

20音频驱动开发

ALSA架构简介
I2S协议
配置音频编解码芯片
播放与录音测试

21Wi-Fi与蓝牙驱动

SDIO与USB接口Wi-Fi模块
移植驱动
配置网络连接
蓝牙配对与通信

CPU频率调节
休眠与唤醒
电池电量检测
优化功耗的技巧

23实时性与RTOS

嵌入式Linux的实时性限制
RT_PREEMPT补丁
Xenomai简介
裸机与RTOS对比

24裸机开发基础

裸机与Linux的区别
启动流程
链接脚本
点灯程序 (汇编版)

25裸机中断与定时器

中断向量表
GIC控制器
配置定时器
中断服务程序编写

26裸机UART驱动

UART协议
寄存器配置
轮询与中断方式收发
实现printf

27裸机LCD驱动

LCD时序
配置控制器
显存操作
绘制点线面

28裸机文件系统与SD卡

SD卡协议简介
SPI模式读写SD卡
FAT32文件系统实现

29综合项目：掌机硬件设计

硬件选型 (主控/屏幕/按键/电池)
原理图设计要点
PCB布局建议

30综合项目：掌机软件集成

整合所有驱动
编写游戏框架 (贪吃蛇)
制作开机动画
打包固件