无人机RTOS实时操作系统移植与优化实战 - 课程目录

01

RTOS基础概念核心

实时操作系统定义、任务调度、内核对象、无人机为何需要RTOS

02

FreeRTOS内核源码分析源码

任务控制块、就绪列表、调度器启动流程

03

任务创建与管理 API

xTaskCreate API、任务栈分配、任务优先级设计

04

任务调度机制调度

抢占式调度、时间片轮转、协作式调度、调度点分析

05

队列与信号量同步

队列创建与收发、二值信号量、计数信号量、互斥量与优先级反转

06

任务通知与事件组高效

任务通知的高效性、事件组同步、实际应用场景

07

软件定时器定时

定时器回调、定时器守护任务、单次与周期模式

08

内存管理优化

heap_1到heap_5分析、内存碎片问题、无人机内存优化策略

09

中断管理硬实时

中断嵌套、延迟中断处理、临界区保护、中断与任务通信

10

CPU架构与移植基础底层

ARM Cortex-M架构、寄存器组、异常向量表、启动文件

11

FreeRTOS移植步骤移植

port.c、portmacro.h、移植配置、时钟配置

12

STM32平台移植实战实战

HAL库配置、SysTick配置、中断优先级配置

13

多核与SMP移植多核

AMP与SMP区别、多核调度、核间通信

14

RISC-V平台移植新兴

RISC-V特权架构、M模式与S模式、移植要点

15

无人机硬件抽象层 HAL

传感器驱动封装、PWM输出、DMA传输

16

任务优先级设计调度

速率单调调度、优先级分配策略、无人机任务优先级案例

17

实时性分析与优化性能

任务响应时间计算、最坏情况执行时间、调度延迟优化

18

内存优化 RAM

栈深度分析、静态分配与动态分配、内存池设计

19

低功耗优化续航

Tickless模式、睡眠与唤醒、无人机续航优化

20

中断延迟优化实时

中断向量表重定向、中断优先级分组、快速中断处理

21

任务间通信优化 IPC

零拷贝队列、无锁环形缓冲区、消息管道

22

系统Tick优化时钟

Tick频率选择、高精度定时器替代、时间基准漂移补偿

23

调试与性能分析调试

Task状态监控、CPU利用率统计、栈溢出检测

24

Tracealyzer与SystemView 可视化

可视化跟踪、事件记录、时序分析

25

无人机飞控任务框架飞控

姿态解算任务、位置控制任务、传感器融合任务

26

传感器数据采集与同步传感

IMU数据读取、时间戳同步、数据对齐

27

PWM与电机控制执行

电机控制任务、PWM频率选择、控制周期抖动优化

28

GPS与光流数据融合导航

GPS任务、光流任务、卡尔曼滤波任务调度

29

安全与故障恢复可靠

看门狗任务、心跳检测、安全状态机、故障日志

30

综合项目实战 🚀

四旋翼无人机RTOS系统移植、任务设计、性能调优全流程