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嵌入式事件驱动状态机设计与实时性能优化

共计 30 章节
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01
课程导论
为什么需要模块化架构？状态机在嵌入式…
课程导论为什么需要模块化…
02
模块化设计原则
高内聚低耦合 · 接口隔离 · 依赖倒置
模块化设计原则高内聚低耦合
03
状态机基础
有限状态机(FSM)概念 · 状态 · 事件
状态机基础FSM
04
状态机建模方法
状态转移图 · 状态转移表 · 伪代码
状态机建模方法状态转移图
05
状态机实现方式
switch-case · 函数指针表 · 状态模式
状态机实现方式switch-case
06
switch-case实现
经典实现 · 优缺点分析 · 适用场景
switch-case实现
07
函数指针表实现
查表法 · 性能优势 · 代码示例
函数指针表实现查表法
08
状态模式实现
面向对象方法 · 可扩展性 · C语言模拟
状态模式实现面向对象方法
09
层次状态机(HFSM)
解决状态爆炸 · 状态嵌套 · 历史状态
HFSM层次状态机
10
事件驱动架构
事件队列 · 事件分发 · 异步处理
事件驱动架构事件队列
11
消息队列设计
环形缓冲区 · 优先级队列 · 超时机制
消息队列设计环形缓冲区
12
任务调度与状态机
RTOS集成 · 任务优先级 · 同步机制
任务调度状态机
13
状态机与中断
中断上下文限制 · 中断与状态机交互模式
状态机断上下文限制
14
状态机调试技巧
日志追踪 · 状态快照 · 断点策略
状态机调试技巧日志追踪
15
性能分析基础
时间度量 · 代码剖析 · 性能指标
性能分析基础时间度量
16
状态机性能瓶颈
状态查找开销 · 事件分发延迟 · 内存占用
状态机性能瓶颈状态查找开销
17
查表法优化
哈希表 · 二分查找 · 直接索引
查表法优化哈希表
18
事件分发优化
零拷贝 · 批量处理 · 优先级反转避免
事件分发优化零拷贝
19
内存优化
静态分配 · 对象池 · 压缩状态表示
内存优化静态分配
20
实时性保障
最坏执行时间(WCET)分析 · 锁优化
实时性保障WCET
21
代码生成技术
状态机代码自动生成 · 模板引擎
代码生成技术状态机代码自动生…
22
单元测试策略
状态覆盖 · 转移覆盖 · MC/DC覆盖
单元测试策略状态覆盖
23
集成测试
硬件在环(HIL) · 软件在环(SIL) · 回归测试
集成测试HIL
24
实战案例1
智能家居网关状态机设计
实战案例1智能家居网关状态…
25
实战案例2
无人机飞控状态机与性能调优
实战案例2无人机飞控状态机
26
实战案例3
工业PLC状态机与实时性优化
实战案例3PLC
27
实战案例4
车载ECU状态机与安全关键设计
实战案例4ECU
28
性能调优工具
perf · gprof · Tracealyzer
性能调优工具perf
29
设计模式在状态机中的应用
观察者 · 策略 · 命令模式
设计模式状态机
30
课程总结与未来展望
自适应状态机 · 机器学习与状态机融合
课程总结未来展望