灌溉控制器RTOS移植指南 · 课程目录

1

灌溉控制器概述系统组成

灌溉系统基本组成 · 控制器作用 · 为什么需要RTOS

2

RTOS基础概念任务/调度

任务、调度器、临界区、上下文切换、实时性指标

3

主流RTOS选型分析对比

FreeRTOS / uC/OS-III / RT-Thread / Zephyr 特点对比

4

开发环境搭建工具链

交叉编译工具链 · IDE配置 (Keil/IAR/STM32CubeIDE) · 调试器

5

硬件抽象层(HAL)移植驱动封装

GPIO、定时器、UART、ADC底层驱动封装

6

RTOS内核移植第一步时钟节拍

SysTick定时器设置 · 时钟节拍配置

7

RTOS内核移植第二步中断管理

PendSV、SVC异常处理 · 中断管理

8

RTOS内核移植第三步上下文切换

任务栈初始化 · 上下文切换代码实现

9

内存管理移植堆分配

heap_1 ~ heap_5 选择与配置

10

任务创建与管理优先级/状态

任务优先级设计 · 状态转换 · 删除与挂起

11

任务间通信机制队列

Queue在传感器数据采集中的应用

12

任务间同步机制信号量

Semaphore控制电磁阀开关

13

任务间资源共享互斥量

Mutex解决串口打印冲突

14

软件定时器周期性灌溉

周期性灌溉任务实现与精度调优

15

事件标志组多条件触发

土壤湿度+时间窗口 · 灌溉逻辑

16

中断服务程序(ISR)设计注意事项

在中断中释放信号量、发送消息

17

低功耗设计 Tickless

Tickless模式在电池供电灌溉器中的应用

18

传感器驱动移植 I2C土壤湿度

土壤湿度传感器(I2C) RTOS驱动封装

19

执行器驱动移植电磁阀

电磁阀(GPIO控制) 驱动任务化

20

通信协议栈移植 Modbus RTU

Modbus RTU在RTOS下的任务化实现

21

文件系统移植 LittleFS

在Flash上存储灌溉日志

22

系统启动流程复位→用户任务

从复位向量到第一个用户任务运行的完整链路

23

调试与性能分析栈溢出/负载

任务栈溢出检测 · CPU负载率 · Trace工具

24

常见移植问题排查 HardFault

HardFault定位 · 优先级反转 · 死锁案例分析

25

单元测试框架 Unity/Ceedling

对RTOS任务进行单元测试

26

系统集成测试压力测试

多任务协同工作的压力测试方法

27

OTA升级方案远程更新

基于RTOS的固件远程更新任务设计

28

安全性与可靠性看门狗

看门狗任务 · 数据校验 · 异常恢复机制

29

项目实战 3路灌溉控制器

从零构建：需求分析到代码实现

30

总结与展望智慧农业

RTOS在智慧农业中的未来趋势 · 学习资源推荐