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Rust嵌入式裸机外设开发与调试性能优化

共计 30 章节
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01
Rust与嵌入式开发
Rust语言特性概览 · 嵌入式系统开发挑战 · Rust在嵌入式领域的优势
Rust嵌入式开发
02
裸机编程基础
无标准库环境（#![no_std]） · 全局分配器（allocator） · panic处理
裸机编程基础no
03
硬件抽象层（HAL）与寄存器操作
MMIO（内存映射I/O）原理 · 使用core::ptr进行寄存器读写 · volatile操作
HAL硬件抽象层
04
GPIO控制
GPIO模式配置（输入/输出/复用） · 推挽输出与开漏输出 · 上拉/下拉电阻
GPIO控制
05
UART串口通信
UART协议基础 · 波特率配置 · 发送与接收实现
UART串口通信
06
I2C总线通信
I2C协议时序 · 主从模式 · 起始/停止条件
I2C总线通信
07
SPI总线通信
SPI协议模式（CPOL/CPHA） · 全双工通信 · 片选管理
SPI总线通信
08
定时器与PWM
系统滴答定时器（SysTick） · 通用定时器配置 · PWM生成原理
PWM定时器
09
中断系统
中断向量表 · 中断优先级 · 嵌套向量中断控制器（NVIC）
断系统断向量表
10
DMA（直接存储器访问）
DMA工作原理 · 传输模式（内存到内存 · 内存到外设
DMA直接存储器访问
11
ADC（模数转换器）
ADC工作原理 · 分辨率与采样率 · 单次转换与连续转换
ADC模数转换器
12
RTC（实时时钟）
RTC工作原理 · 时间戳管理 · 闹钟与唤醒功能
RTC实时时钟
13
看门狗定时器
独立看门狗（IWDG）与窗口看门狗（… · 喂狗策略 · 防止系统死锁
看门狗定时器IWDG
14
低功耗模式
睡眠模式 · 停止模式 · 待机模式
低功耗模式睡眠模式
15
内存管理与分配
栈与堆的区别 · 静态分配与动态分配 · 使用Tock或embedded-al…
内存管理分配
16
嵌入式存储与文件系统
Flash存储器特性 · 擦写寿命管理 · 使用embedded-storage…
嵌入式存储文件系统
17
实时操作系统（RTOS）基础
任务调度（抢占式/协作式） · 任务状态管理 · 使用FreeRTOS或RTIC框架
RTOS实时操作系统
18
RTOS进阶
互斥锁与优先级反转 · 死锁预防 · 软件定时器
RTOS进阶
19
性能调优基础
编译优化选项（-O0 · -O1 · -O2
性能调优基础O0
20
性能分析工具
使用cargo-criterion进… · 使用perf或gprof进行性能剖析 · 使用objdump分析汇编输出
性能分析工具cargo-criter…
21
内存性能优化
缓存友好性（Cache Line对齐… · 数据局部性原理 · 使用#[repr(C)]和#[rep…
内存性能优化Cache
22
编译器内联与属性
#[inline]与#[inline… · #[cold]与#[hot]属性 · 循环展开与向量化
编译器内联属性
23
零成本抽象与泛型
单态化（Monomorphizati… · trait对象与动态分发 · 使用const泛型进行编译期计算
零成本抽象泛型
24
调试基础
使用GDB与OpenOCD进行调试 · 断点与观察点 · 单步执行与反汇编调试
调试基础GDB
25
日志与追踪
使用log crate进行日志输出 · 使用defmt进行格式化追踪 · RTT（实时传输）与SEGGER R…
日志追踪
26
故障分析与异常处理
HardFault分析 · 栈回溯（Stack Unwindin… · 使用cortex-m-rt的异常处理…
故障分析异常处理
27
单元测试与集成测试
在主机环境测试嵌入式代码 · 使用qemu模拟器测试 · 硬件在环（HIL）测试
单元测试集成测试
28
持续集成与自动化
使用GitHub Actions构建… · 自动化固件部署 · 版本管理与固件签名
持续集成自动化
29
安全编程实践
内存安全（借用检查器） · 防止缓冲区溢出 · 使用类型状态机（Typestate）…
安全编程实践内存安全
30
综合实战项目
构建一个多传感器数据采集与显示系统（… · 湿度 · 光照
综合实战项目构建一个多传感器…