血氧仪I2C & SPI 驱动开发实战
📘 30章完整版
v2.0
01
血氧仪概述
工作原理
硬件架构
关键指标
02
I2C协议详解
总线物理层
协议时序
地址与读写
仲裁与时钟拉伸
03
SPI协议详解
总线物理层
四种模式
单工/半双工/全双工
多从机片选
04
血氧传感器MAX30102
芯片介绍
寄存器映射
初始化流程
05
I2C驱动框架
Linux I2C子系统
设备驱动模型
适配器驱动
设备驱动编写
06
SPI驱动框架
Linux SPI子系统
设备驱动模型
消息队列
设备驱动编写
07
MAX30102 I2C驱动实现
设备树配置
读写函数封装
寄存器读写
probe/remove
08
MAX30102 SPI驱动实现
设备树配置
读写函数封装
SPI模式配置
probe/remove
09
血氧数据采集
红光/红外光LED
采样率配置
FIFO读取策略
数据缓存设计
10
血氧算法基础
朗伯-比尔定律
血氧饱和度公式
AC/DC分量提取
运动伪影处理
11
心率算法基础
PPG信号特征
峰值检测算法
滑动窗口平均
心率计算
12
驱动调试技巧
printk调试
dev_dbg动态调试
I2C/SPI抓包
逻辑分析仪
13
中断驱动开发
MAX30102中断类型
中断配置
中断服务函数
中断底半部
14
DMA传输优化
DMA原理
SPI DMA配置
I2C DMA配置
环形缓冲区
15
电源管理
功耗分析
动态电压频率调整
休眠唤醒
低功耗模式
16
设备树详解
设备树语法
绑定文档
GPIO与中断控制器
时钟与复位
17
用户空间接口
sysfs属性文件
ioctl命令
字符设备驱动
mmap内存映射
18
多传感器融合
温度传感器
加速度传感器
数据融合算法
传感器校准
19
实时性优化
RT-Linux补丁
高精度定时器
任务优先级
抢占模型
20
驱动测试框架
单元测试框架
模拟器测试
硬件在环测试
压力测试脚本
21
安全认证
IEC 60601标准
医疗软件安全等级
功能安全设计
故障注入测试
22
量产烧录
固件加密
OTP配置
校准参数存储
批量测试流程
23
蓝牙传输
BLE协议栈
心率血氧Profile
通知与指示
数据分包策略
24
上位机开发
Qt界面设计
串口通信协议
实时波形显示
数据存储与回放
25
OTA升级
Bootloader设计
固件签名校验
差分升级算法
断点续传
26
性能基准测试
采样率测试
功耗测试
算法精度测试
内存占用分析
27
常见问题排查
I2C无应答
SPI数据错位
FIFO溢出
心率值跳变
28
驱动移植指南
不同内核版本适配
不同MCU平台移植
RTOS环境适配
裸机环境适配
29
项目实战
完整驱动开发流程
代码评审要点
版本管理策略
文档编写规范
30
前沿技术
AI辅助血氧算法
边缘计算
可穿戴设备趋势
医疗物联网展望