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嵌入式模块化架构重构与资源调优

共计 30 章节
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01
课程导论与架构思维
为什么嵌入式系统需要模块化设计？解耦…
课程导论架构思维
02
模块化设计原则（上）
高内聚低耦合 · 接口隔离原则（ISP） · 依赖倒置原则（DIP）在嵌入式C中的…
模块化设计原则高内聚低耦合
03
模块化设计原则（下）
单一职责原则（SRP） · 开闭原则（OCP） · Liskov替换原则（LSP）在驱动…
模块化设计原则SRP
04
硬件抽象层（HAL）设计
如何设计一个跨芯片平台的HAL？以G… · UART为例
HAL硬件抽象层
05
中间件层设计
消息队列 · 环形缓冲区 · 状态机框架的解耦设计
间件层设计消息队列
06
系统解耦实战（一）
通过回调函数与函数指针表实现驱动与业…
系统解耦实战通过回调函数
07
系统解耦实战（二）
基于事件驱动架构（EDA）的嵌入式系…
系统解耦实战EDA
08
系统解耦实战（三）
发布-订阅模式在传感器数据采集中的应…
系统解耦实战发布
09
性能调优基础
嵌入式系统的性能指标（实时性 · 吞吐量 · 资源占用）与分析方法
性能调优基础嵌入式系统的性能…
10
代码级性能调优
循环展开 · 查表法 · 位运算
代码级性能调优循环展开
11
内存优化
栈与堆的管理 · 内存池设计 · 静态分配与动态分配的权衡
内存优化堆的管理
12
中断与任务调度优化
中断延迟分析 · 临界区保护 · 任务优先级反转与解决
任务调度优化断延迟分析
13
缓存与DMA优化
Cache一致性 · DMA传输策略 · 非对齐访问问题
DMA缓存
14
编译器优化
GCC优化等级选择 · LTO（链接时优化） · 属性关键字（__attribute_…
编译器优化GCC
15
性能分析工具实战
使用Perf · Gprof · Ozone进行性能热点定位
性能分析工具实战Perf
16
调试基础
GDB高级用法 · Core Dump分析 · JTAG/SWD调试技巧
调试基础GDB
17
日志系统设计
分级日志 · 环形日志缓冲区 · 异步日志输出
日志系统设计分级日志
18
断言与错误处理
静态断言 · 动态断言 · 错误码规范
断言错误处理
19
Trace与Profiling
使用SEGGER SystemVie… · Tracealyzer进行系统行为追…
TraceProfiling
20
单元测试框架
Ceedling · Unity · CMock在嵌入式模块测试中的应用
单元测试框架Ceedling
21
集成测试与持续集成
Jenkins/GitLab CI在…
集成测试持续集成
22
实战项目一
智能传感器节点——从需求分析到模块化…
实战项目一智能传感器节点
23
实战项目一
智能传感器节点——HAL层与中间件层…
实战项目一HAL
24
实战项目一
智能传感器节点——性能调优（功耗 · 响应时间）
实战项目一智能传感器节点
25
实战项目一
智能传感器节点——系统调试与问题排查
实战项目一智能传感器节点
26
实战项目二
多协议网关——模块化设计（Modbu… · MQTT · HTTP解析器解耦）
实战项目二Modbu
27
实战项目二
多协议网关——性能瓶颈分析与优化（协…
实战项目二多协议网关
28
实战项目二
多协议网关——压力测试与稳定性调试
实战项目二多协议网关
29
系统可靠性设计
看门狗策略 · 数据校验（CRC） · 冗余设计
系统可靠性设计看门狗策略
30
课程总结与未来展望
AI辅助嵌入式开发 · Rust for Embedded · 模型驱动开发（MDD）趋势
课程总结未来展望