剃须刀嵌入式软件 · 架构与重构实战

01

嵌入式软件架构概述

架构本质什么是嵌入式软件架构、为什么需要架构、剃须刀产品的特殊性。

02

模块化设计原则

高内聚低耦合单一职责原则、接口隔离原则在剃须刀中的应用。

03

状态机设计

FSM有限状态机基础、剃须刀工作状态建模、状态转换表设计。

04

事件驱动架构

事件模型事件驱动模型介绍、剃须刀按键事件处理、事件队列实现。

05

分层架构设计

HAL/驱动/服务硬件抽象层、驱动层、服务层、应用层的划分与职责。

06

任务调度与管理

前后台 vs RTOS任务优先级设计、剃须刀任务划分实例。

07

通信协议设计

I2C/SPI/UART在剃须刀中的应用、自定义协议设计、数据帧格式。

08

电源管理架构

低功耗模式电池电量检测、充电管理状态机。

09

传感器数据采集

霍尔·触摸·温度霍尔传感器、触摸传感器、温度传感器的驱动架构。

10

电机控制架构

有刷/无刷PWM控制策略、堵转保护逻辑。

11

用户界面(UI)架构

LED·数码管·OLEDLED指示灯控制、数码管/OLED显示、按键扫描与消抖。

12

数据存储与管理

EEPROM/Flash参数配置存储、运行日志记录。

13

安全与保护机制

过流过温欠压过流保护、过温保护、欠压保护、看门狗应用。

14

代码重构基础

重构目的什么是重构、重构的目的、何时需要重构、重构的陷阱。

15

坏代码识别

过长函数·重复过大类、重复代码、魔法数字、全局变量滥用。

16

重构手法之函数提炼

提取函数内联函数、函数参数化、函数对象化。

17

重构手法之数据组织

自封装字段以对象取代数组、以类取代基本类型。

18

重构手法之条件简化

分解条件合并条件表达式、以多态取代条件。

19

重构手法之继承体系

提取超类/子类以委托取代继承、以继承取代委托。

20

重构实战之状态机重构

switch→状态表从switch-case到状态表、从状态表到状态模式。

21

重构实战之驱动层重构

统一驱动接口分离硬件依赖、添加模拟层。

22

重构实战之任务调度重构

轮询→事件驱动从硬编码到配置化。

23

重构实战之通信协议重构

协议解析器增加超时重传机制。

24

重构实战之电源管理重构

统一电源状态优化唤醒源处理。

25

重构实战之UI架构重构

分离显示与业务引入命令模式。

26

代码审查与质量度量

圈复杂度代码审查流程、圈复杂度、代码覆盖率、静态分析工具。

27

单元测试与TDD

C单元测试C语言单元测试框架、编写可测试代码、TDD实践。

28

持续集成与自动化构建

Git+CI/CDGit版本控制、CI/CD流水线、自动化测试集成。

29

文档与知识管理

架构文档·ADR架构文档编写、API文档生成、设计决策记录(ADR)。

30

课程总结与未来展望

架构演进·AI架构演进趋势、AI辅助开发、职业发展建议。