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嵌入式HAL分层架构与组件化项目交付

共计 30 章节
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01
课程导论与架构思维
为什么嵌入式项目需要分层架构？低耦合… · 课程目标与学习路径
课程导论架构思维
02
嵌入式软件架构全景
裸机 · RTOS · Linux分层架构对比
嵌入式软件架构全…裸机
03
硬件抽象层（HAL）设计原则
HAL的作用 · 接口定义规范 · 如何隔离硬件差异
HAL硬件抽象层
04
HAL实战
GPIO驱动封装 · 实现LED · 按键控制
HALGPIO
05
HAL实战
UART驱动封装：轮询 · 中断 · DMA三种模式下的HAL接口设计
HALUART
06
HAL实战
I2C/SPI驱动封装 · 支持多实例
HALI2C/SPI
07
HAL实战
定时器与PWM封装：统一定时器接口 · 实现PWM输出与输入捕获
HALPWM
08
HAL实战
ADC与传感器驱动封装 · 支持不同传感器
HALADC
09
操作系统抽象层（OSAL）设计
任务管理 · 信号量 · 消息队列
OSAL操作系统抽象层
10
OSAL实战
任务创建与管理 · 实现统一API
OSAL任务创建
11
OSAL实战
同步与通信机制：信号量 · 消息队列 · 事件标志组的抽象封装
OSAL同步
12
OSAL实战
内存管理抽象：动态内存分配 · 静态内存池的统一接口
OSAL内存管理抽象
13
OSAL实战
时间管理抽象：延时 · 超时 · 定时器服务的统一封装
OSAL时间管理抽象
14
中间件层设计
文件系统 · 网络协议栈 · GUI框架的集成与抽象
间件层设计文件系统
15
中间件实战
FatFS文件系统集成 · 支持不同存储介质
间件实战FatFS
16
中间件实战
轻量级TCP/IP协议栈集成
间件实战TCP/IP
17
中间件实战
嵌入式GUI框架集成
间件实战GUI
18
应用层（APP）设计原则
模块化 · 状态机 · 事件驱动架构
APP应用层
19
应用层实战
状态机编程
应用层实战状态机编程
20
应用层实战
事件驱动架构
应用层实战事件驱动架构
21
应用层实战
模块间通信：回调函数 · 消息路由 · 服务接口设计
应用层实战模块间通信
22
低耦合设计技巧
依赖注入 · 接口隔离 · 回调机制在嵌入式中的实现
低耦合设计技巧依赖注入
23
高内聚设计技巧
单一职责 · 信息隐藏 · 模块自包含原则
高内聚设计技巧单一职责
24
配置管理与编译分离
Kconfig · CMake · 条件编译实现模块化配置
配置管理编译分离
25
单元测试与模拟测试
使用Unity/CMock对HAL/…
单元测试模拟测试
26
持续集成与自动化测试
GitLab CI/CD在嵌入式项目…
持续集成自动化测试
27
实战项目一
智能传感器节点
实战项目一智能传感器节点
28
实战项目二
智能家居网关：多协议 · 多任务分层架构设计
实战项目二智能家居网关
29
实战项目三
工业数据采集器：高可靠性 · 可维护性分层设计
实战项目三工业数据采集器
30
课程总结与架构演进
回顾核心原则 · 架构评审方法 · 未来趋势（如DDS
课程总结架构演进