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单片机软件架构分层架构与通信协议栈整合设计调试实战

共计 30 章节
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01
课程导论与开发环境搭建
为什么需要分层架构？课程目标与学习路… · STM32/GD32 标准库与HAL…
课程导论开发环境搭建
02
分层架构核心思想
高内聚低耦合 · 模块化设计 · 接口与实现分离
分层架构核心思想高内聚低耦合
03
硬件抽象层（HAL）设计
GPIO · UART · SPI
HAL硬件抽象层
04
板级支持包（BSP）设计
板级外设初始化 · 时钟树配置 · 中断向量表管理
BSP板级支持包
05
中间件层设计（一）
FIFO/环形缓冲区设计与实现
间件层设计FIFO
06
中间件层设计（二）
软件定时器 · 状态机框架 · 消息队列的实现
间件层设计软件定时器
07
中间件层设计（三）
AT指令解析器 · Modbus RTU协议栈实现
间件层设计AT
08
应用层设计
任务调度 · 业务逻辑分离 · 配置管理
应用层设计任务调度
09
通信协议栈基础
OSI七层模型与TCP/IP四层模型…
通信协议栈基础OSI
10
物理层与数据链路层实战
RS232/RS485硬件设计要点 · CAN总线物理层
物理层数据链路层实战
11
网络层与传输层实战
uIP/LwIP协议栈移植与裁剪
网络层传输层实战
12
应用层协议实战（一）
MQTT协议原理与实现（基于ESP8…
应用层协议实战MQTT
13
应用层协议实战（二）
HTTP/HTTPS客户端实现 · JSON数据解析（cJSON库）
应用层协议实战HTTP/HTTPS
14
应用层协议实战（三）
CoAP协议在资源受限设备上的应用
应用层协议实战CoAP
15
自定义私有协议设计
帧结构设计 · 校验算法（CRC16/CRC32） · 超时重传机制
自定义私有协议设…帧结构设计
16
协议栈整合策略
分层解耦 · 回调函数注册 · 事件驱动架构
协议栈整合策略分层解耦
17
调试工具链（一）
逻辑分析仪 · 示波器在协议调试中的应用
调试工具链逻辑分析仪
18
调试工具链（二）
串口调试助手 · 网络调试助手 · Wireshark抓包分析
调试工具链串口调试助手
19
调试工具链（三）
SEGGER RTT · J-Link SWO · printf重定向与日志分级
调试工具链SEGGER
20
调试工具链（四）
单元测试框架（Unity/CMock…
调试工具链Unity/CMock
21
实战项目一
基于Modbus RTU的温湿度采集…
实战项目一Modbus
22
实战项目二
基于MQTT的智能家居网关（WiFi…
实战项目二MQTT
23
实战项目三
基于CANopen的电机控制系统（C…
实战项目三CANopen
24
实战项目四
基于LwIP的以太网数据采集器（TC…
实战项目四LwIP
25
性能优化
中断延迟优化 · DMA传输 · 内存池管理
性能优化断延迟优化
26
可靠性设计
看门狗 · 数据校验 · 掉电保护
可靠性设计看门狗
27
安全设计
固件加密 · 安全启动 · 通信加密（TLS/SSL）
安全设计固件加密
28
多任务与RTOS整合
FreeRTOS任务划分 · 信号量 · 互斥锁
RTOS多任务
29
代码管理
Git版本控制 · 代码风格规范（MISRA-C） · Doxygen文档生成
代码管理Git
30
课程总结与进阶之路
从单片机到嵌入式Linux · RISC-V新趋势 · AI在嵌入式中的应用展望
课程总结进阶之路