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嵌入式事件驱动调度与低功耗系统设计

共计 30 章节
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01
事件驱动架构概述
从轮询到中断的思维转变 · 事件驱动模型的核心三要素（事件 · 调度器
事件驱动架构概述从轮询到
02
任务调度核心原语
任务控制块（TCB）设计 · 就绪表与优先级管理 · 上下文切换的代价分析
任务调度核心原语TCB
03
低功耗模式深度解析
MCU的睡眠 · 停止 · 待机模式
低功耗模式深度解…MCU
04
事件驱动调度器实战
基于优先级的抢占式调度器实现 · 协作式调度器与时间片轮转 · 空闲任务与低功耗钩子函数
事件驱动调度器实…基于优先级的抢占…
05
事件队列与异步通信
事件标志组 · 消息邮箱 · 消息队列的实现
事件队列异步通信
06
定时器与软件定时器
硬件定时器的PWM与捕获模式 · 软件定时器链表的实现 · 高精度延时与低功耗Tickless模…
定时器软件定时器
07
中断与异常管理
中断向量表重定向 · 中断嵌套与优先级分组 · 中断服务程序的设计原则（快进快出）
异常管理断向量表重定向
08
外设驱动的事件化封装
GPIO中断与按键消抖的状态机实现 · UART的DMA+IDLE中断接收框… · SPI/I2C的事务队列管理
外设驱动的事件化…GPIO
09
电源管理框架
动态电压频率调整（DVFS） · 电源域划分与IO保持 · RTOS的Tickless Idle…
电源管理框架DVFS
10
传感器数据采集与处理
传感器驱动的事件驱动封装 · FIFO缓存与批量处理 · 运动传感器的低功耗模式切换
传感器数据采集处理
11
无线通信协议栈集成
BLE/Sub-1G协议栈的事件驱动… · 蓝牙广播间隔与连接事件调度 · 低功耗监听与唤醒机制
无线通信协议栈集…BLE/Sub-1G
12
电池管理算法
电池电量监测（库仑计与电压法） · 充放电状态机 · 低电量保护策略与系统关机流程
电池管理算法电池电量监测
13
实时性分析
任务最坏情况执行时间（WCET）测量 · 响应时间分析（RTA） · 优先级反转与互斥锁的代价
实时性分析WCET
14
调试与性能分析
事件追踪（Event Trace）工… · 功耗曲线与任务调度的关联分析 · 逻辑分析仪与printf的替代方案
调试性能分析
15
看门狗与系统可靠性
独立看门狗与窗口看门狗 · 任务死锁检测与恢复 · 系统异常记录与复位原因分析
看门狗系统可靠性
16
安全关键系统设计
MISRA-C规范在事件驱动架构中的… · 堆栈溢出检测与MPU保护 · 故障注入测试方法
安全关键系统设计MISRA-C
17
多核与异构架构
AMP与SMP模式的选择 · 核间通信（IPC）的事件驱动实现 · 共享资源访问的硬件仲裁
多核异构架构
18
OTA升级与事件驱动
引导加载程序（Bootloader）… · 固件校验与回滚机制 · 升级过程中的低功耗策略
OTA升级
19
状态机与事件驱动
层次状态机（HSM）的实现 · 状态转换表与事件分发 · 状态机与任务调度的结合
状态机事件驱动
20
日志系统与事件记录
环形缓冲区日志实现 · 日志等级与动态过滤 · 低功耗下的日志存储策略
日志系统事件记录
21
硬件抽象层（HAL）设计
HAL的事件回调接口定义 · 驱动注册与解注册机制 · 模拟器与硬件平台的切换
HAL硬件抽象层
22
系统启动流程
从复位向量到main函数的旅程 · 时钟树初始化与功耗权衡 · 外设初始化顺序与事件注册
系统启动流程main
23
内存管理
静态内存池与动态分配的选择 · 内存碎片整理算法 · DMA缓冲区与Cache一致性
内存管理静态内存池
24
时间同步与网络协议
PTP精确时间协议在嵌入式中的实现 · 时间戳捕获与事件关联 · 低功耗下的时间同步保持
时间同步网络协议
25
机器学习与事件驱动
TinyML模型的推理调度 · 特征提取与事件触发 · 低功耗AI加速器的使用
机器学习事件驱动
26
功能安全与事件驱动
ISO 26262 ASIL等级对调… · 故障响应时间与安全状态切换 · 诊断事件管理器（DEM）
功能安全事件驱动
27
系统集成测试
硬件在环（HIL）测试环境搭建 · 事件注入与故障注入测试 · 功耗与性能的自动化测试
系统集成测试HIL
28
实战项目
智能门锁：指纹识别 · 蓝牙开锁 · 低功耗待机
实战项目智能门锁
29
实战项目
可穿戴健康监测：心率传感器 · 加速度计 · BLE数据传输
实战项目可穿戴健康监测
30
实战项目
工业无线传感器网络：多跳Mesh网络 · 事件触发上报 · 太阳能供电的能量管理
实战项目Mesh