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嵌入式低功耗实时任务调度与中断延迟优化

共计 30 章节
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01
课程导论
为什么需要低功耗实时系统？中断延迟为…
课程导论为什么需要低功耗…
02
硬件基础
Cortex-M系列内核架构 · NVIC中断控制器 · SysTick定时器深度解析
硬件基础Cortex-M
03
RTOS内核原理
任务状态机 · 上下文切换机制 · 调度器工作原理（以FreeRTOS为…
RTOS内核原理
04
任务调度策略
抢占式调度 · 时间片轮转 · 合作式调度
任务调度策略抢占式调度
05
中断管理基础
中断优先级 · 中断嵌套 · 临界区保护（taskENTER_CR…
断管理基础断优先级
06
中断延迟的组成
硬件延迟 · 软件延迟 · 上下文切换开销
断延迟的组成硬件延迟
07
中断延迟优化（上）
中断服务程序（ISR）设计原则 · 尾链优化 · 延迟中断处理
断延迟优化ISR
08
中断延迟优化（下）
使用DMA卸载CPU · 零拷贝中断 · 中断合并技术
断延迟优化DMA
09
低功耗模式
Cortex-M的Sleep · Deep Sleep · Standby模式
低功耗模式Cortex-M
10
Tickless模式
FreeRTOS的Tickless… · 如何动态调整系统节拍
Tickless模式
11
功耗测量与剖析
使用电流探头 · J-Link RTT · 功耗分析仪进行数据采集
功耗测量剖析
12
任务优先级设计
优先级反转 · 优先级继承 · 无优先级天花板协议实战
任务优先级设计优先级反转
13
信号量与互斥量
在低功耗场景下的使用陷阱 · 以及如何避免优先级反转
信号量互斥量
14
消息队列与邮箱
零拷贝队列设计 · 中断与任务间的数据传递优化
消息队列邮箱
15
软件定时器
高精度定时器实现 · 低功耗定时器与RTOS定时器的权衡
软件定时器高精度定时器实现
16
内存管理
动态内存分配对实时性的影响 · 静态分配策略 · 内存池优化
内存管理动态内存分配对实…
17
堆栈优化
任务栈大小估算 · MPU保护 · 栈溢出检测与恢复
堆栈优化任务栈大小估算
18
编译优化
-O0 · -O1 · -O2
编译优化O0
19
代码优化
循环展开 · 查表法 · 分支预测优化
代码优化循环展开
20
缓存一致性
Cortex-M7/M33的Cach… · D-Cache与I-Cache的刷新…
缓存一致性Cortex-M7/M3…
21
外设驱动优化
GPIO · SPI · I2C
外设驱动优化GPIO
22
时钟门控与电源域
芯片级时钟管理 · 外设时钟门控 · 动态电压频率调整
时钟门控电源域
23
实时性分析工具
Tracealyzer · SystemView · Perfetto的使用与解读
实时性分析工具Tracealyzer
24
静态时序分析
WCET分析 · 响应时间分析 · 调度可行性分析
静态时序分析WCET
25
案例实战（一）
基于STM32U5的BLE数据采集器 · 从10ms延迟优化到1ms
案例实战STM32U5
26
案例实战（二）
基于NXP i.MX RT的电机控制 · 中断抖动从50us降到5us
案例实战NXP
27
案例实战（三）
基于ESP32的音频处理 · Tickless模式下的功耗优化实战
案例实战ESP32
28
测试与验证
自动化测试框架 · 压力测试 · 长时间稳定性测试
测试验证
29
调试技巧
JTAG/SWD调试 · HardFault定位 · 死锁检测
调试技巧JTAG/SWD
30
课程总结与展望
未来趋势（RISC-V · AI辅助调度 · 自适应RTOS）
课程总结RISC-V