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嵌入式系统架构ARM架构实时操作系统与驱动开发低功耗实战

共计 30 章节

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ARM Cortex-M 架构精讲

寄存器模型 · 异常处理与中断向量表 · 存储器映射与MPU

RTOS 内核原理与 FreeRTOS 移植

任务调度机制（抢占式/协作式） · 任务状态机 · 临界区与中断管理

任务管理与调度

任务创建/删除/挂起/恢复 · 任务优先级与堆栈配置 · 调度器启动与钩子函数

任务管理调度

同步与通信机制

队列（Queue） · 信号量（Semaphore） · 互斥量（Mutex）与优先级反转

同步通信机制

软件定时器与时间管理

软件定时器回调机制 · 时间片调度 · Tickless 低功耗模式原理

软件定时器时间管理

静态与动态内存分配 · heap_1~heap_5 实现分析 · 内存碎片问题与对策

内存管理静态

设备驱动模型

字符设备与块设备抽象 · 轮询与中断驱动模型 · DMA 传输与环形缓冲区

设备驱动模型字符设备

GPIO 驱动与按键消抖

GPIO 寄存器操作 · 输入输出模式配置 · 硬件消抖与软件消抖算法

UART 驱动与串口协议

UART 轮询与中断模式 · DMA 收发实现 · 环形缓冲区设计与流控

I2C 驱动与传感器交互

I2C 时序与寄存器 · 主从模式与多主机仲裁 · EEPROM 读写驱动

SPI 驱动与高速外设

SPI 模式与极性相位 · DMA 与 FIFO 配合 · LCD 显示屏驱动（如 ST7789…

定时器与 PWM 驱动

通用定时器配置 · PWM 输出与占空比调节 · 输入捕获与频率测量

ADC 与 DAC 驱动

逐次逼近型 ADC 原理 · 多通道采样与 DMA 传输 · DAC 波形生成

DMA 控制器与高级数据传输

DMA 链表与循环模式 · 存储器到外设/存储器到存储器 · DMA 中断与完成回调

中断系统深度解析

中断优先级分组与抢占 · 尾链（Tail-chaining）与… · 中断延迟优化

断系统深度解析断优先级分组

低功耗模式与电源管理

睡眠/停止/待机模式 · WFI/WFE 指令 · 外设时钟门控

低功耗模式电源管理

RTOS 低功耗实战

Tickless Idle 模式配置 · 停止模式下的 RTC 唤醒 · 外设保持与上下文保存

RTOS低功耗实战

外设低功耗设计

GPIO 电平保持与唤醒 · UART 停止模式唤醒 · ADC 低功耗采样

外设低功耗设计GPIO

RTOS 调试与性能分析

任务堆栈溢出检测 · CPU 负载统计 · Tracealyzer/System…

固件升级与 Bootloader

IAP 原理与 Flash 分区 · UART/OTA 固件传输 · CRC 校验与签名验证

Bootloader固件升级

文件系统与存储管理

LittleFS 移植与配置 · FATFS 文件操作 · Flash 磨损均衡

文件系统存储管理

USB 设备驱动

USB 协议栈（TinyUSB）移植 · HID/MSC/CDC 类实现 · 描述符配置

USB设备驱动

网络协议栈与 IoT 连接

LwIP 移植与 Socket 编程 · MQTT 客户端实现 · Wi-Fi 模块（ESP8266）A…

IoT网络协议栈

蓝牙 BLE 开发

BLE 协议栈架构 · GATT 服务与特征值 · 广播与扫描

传感器融合与数据处理

IMU 数据读取与校准 · 卡尔曼滤波与互补滤波 · 姿态解算（四元数）

传感器融合数据处理

电机控制与 FOC

直流有刷电机 PWM 控制 · 步进电机驱动 · 无刷直流电机（BLDC）六步换向

FOC电机控制

安全与加密

硬件随机数生成器（TRNG） · AES 加密引擎 · 安全启动与信任根

多核与异构计算

Cortex-M 与 Cortex-… · AMP/SMP 模式 · 核间通信（Mailbox/共享内存）

多核异构计算

功能安全与可靠性

故障注入与诊断 · 双核锁步（Lockstep） · ECC 内存与奇偶校验

功能安全可靠性

综合项目实战

智能穿戴设备：传感器数据采集 · RTOS 多任务调度 · 低功耗管理

综合项目实战智能穿戴设备