🚁 从单片机到多核飞控 选型实战指南

01

单片机基础回顾 基石

什么是单片机？与微处理器的区别，为什么飞控需要更强大的处理器？

02

飞控系统架构解析 核心

IMU、GPS、气压计、磁力计，传感器数据融合的基本概念。

03

从8位到32位：STM32F103 经典

入门级飞控应用，为什么曾是主流？瓶颈在哪里？

04

实时操作系统RTOS入门 FreeRTOS

任务调度与优先级，为什么裸机不够用了？

05

Cortex-M4与DSP指令 FPU

STM32F4系列，硬件浮点运算单元对飞控算法的影响，实战踩坑。

06

Cortex-M7与高性能计算 H7

双精度浮点与缓存一致性，处理复杂滤波器的能力。

07

多核异构处理器概念 AMP/SMP

大核与小核分工，以i.MX RT系列为例。

08

FPGA+ARM架构 Zynq

高端飞控应用，硬件加速与软件灵活性的平衡。

09

GPU在飞控中的可能性 Jetson

视觉导航，从传统飞控到AI飞控的跨越。

10

处理器选型核心指标 参数

主频、MIPS、DMIPS、FLOPS，这些参数到底怎么看？

11

内存与存储选型 容量/速度

SRAM、SDRAM、Flash、eMMC，容量与速度权衡，内存泄漏炸机教训。

12

外设接口选型 UART/I2C/…

UART、I2C、SPI、CAN、Ethernet，飞控需要哪些接口？带宽够吗？

13

功耗与散热管理 续航

不同处理器功耗对比，散热设计对飞行器续航的影响。

14

成本与供应链考量 BOM

BOM成本分析，芯片缺货时代的替代选型策略。

15

开发工具链与生态 IDE

Keil、IAR、STM32CubeIDE、Vitis，哪个更适合飞控开发？

16

PX4与ArduPilot硬件适配 开源

开源飞控固件对处理器的要求，如何移植到新平台？

17

传感器融合算法要求 卡尔曼

卡尔曼滤波、互补滤波，计算量到底有多大？

18

控制算法对处理器要求 PID/LQR

PID、LQR、MPC，不同算法对实时性的需求。

19

视觉SLAM与处理器选型 ORB-SLAM

ORB-SLAM、VINS-Mono，为什么需要多核或GPU？

20

深度学习推理端侧部署 TinyML

TinyML、TensorFlow Lite Micro，Cortex-M能跑神经网络吗？

21

安全性与可靠性设计 锁步核

锁步核、ECC内存、看门狗，工业级与消费级的区别。

22

通信协议栈压力 MAVLink

MAVLink、RTPS/DDS，高带宽通信下的CPU占用。

23

案例：穿越机飞控选型 F4/F7

追求极致延迟，为什么大家还在用F4/F7？

24

案例：行业级无人机选型 异构

需要冗余与算力，如何选择异构方案？

25

案例：eVTOL飞控选型 功能安全

自动驾驶飞行器，功能安全与高算力如何兼得？

26

未来趋势：RISC-V 开源硬件

RISC-V在飞控领域的潜力，是否会取代ARM？

27

存算一体与近传感器计算 低延迟

减少数据搬运带来的延迟，未来计算架构。

28

实战：评估新处理器 Datasheet

Datasheet阅读指南与性能测试方法。

29

实战：搭建飞控硬件原型 核心板

核心板选型、外围电路设计要点。

30

课程总结与展望 演进之路

从单片机到多核，飞控处理器的演进与你的学习路径。