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本课程属于：067-嵌入式模块化分层软件架构设计 嵌入式基础与RISC-V · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。
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嵌入式软件架构移植适配与性能调优实战

共计 30 章节
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01
课程导论与嵌入式软件架构全景
嵌入式系统定义 · 软件架构演进史 · 分层架构与模块化设计思想
课程导论嵌入式软件架构全…
02
硬件抽象层(HAL)设计原理
HAL的作用与边界 · 寄存器映射与位操作封装 · GPIO/UART/SPI/I2C的…
HAL硬件抽象层
03
操作系统抽象层(OSAL)设计
RTOS选型考量 · 任务/线程管理抽象 · 信号量与互斥锁封装
OSAL操作系统抽象层
04
中间件与协议栈移植策略
TCP/IP协议栈(LwIP)移植 · 文件系统(FatFS)移植 · GUI框架(LVGL)移植
间件协议栈移植策略
05
板级支持包(BSP)开发实战
BSP目录结构规范 · 时钟树配置与PLL调优 · 中断控制器(NVIC/PLIC)配置
BSP板级支持包
06
链接脚本与内存布局优化
链接脚本(.ld)语法详解 · 代码段/数据段/BSS段布局 · 堆栈大小计算与配置
链接脚本内存布局优化
07
启动流程与Bootloader设计
MCU启动流程详解 · Bootloader架构设计 · 固件升级(OTA)机制
Bootloader启动流程
08
编译器与工具链适配
GCC/ARMCC/IAR编译器对比 · 编译选项优化(-O0/-O1/-O2… · 链接优化与垃圾回收
编译器工具链适配
09
性能分析工具链搭建
性能计数器(PMU)使用 · Tracealyzer/System… · Perf/Perfetto在嵌入式中…
性能分析工具链搭…PMU
10
代码执行效率优化
循环展开与循环优化 · 分支预测优化 · 函数内联与宏定义选择
代码执行效率优化循环展开
11
内存访问与缓存优化
Cache一致性原理 · Cache Line对齐与预取 · DMA与Cache协同
内存访问缓存优化
12
中断延迟与实时性优化
中断嵌套与优先级配置 · 中断服务程序(ISR)瘦身 · 零延迟中断技术
断延迟实时性优化
13
任务调度与优先级反转处理
优先级继承协议 · 优先级天花板协议 · 死锁检测与预防
任务调度优先级反转处理
14
功耗管理与能效优化
动态电压频率调整(DVFS) · 睡眠模式与唤醒源配置 · 外设时钟门控
功耗管理能效优化
15
通信协议性能调优
SPI时钟极性与相位配置 · I2C速率提升与仲裁处理 · UART DMA传输优化
通信协议性能调优SPI
16
无线通信协议栈优化
BLE连接参数优化 · WiFi吞吐量调优 · ZigBee网络拓扑优化
无线通信协议栈优…BLE
17
存储系统性能优化
Flash读写寿命与磨损均衡 · 文件系统簇大小选择 · NAND Flash坏块管理
存储系统性能优化Flash
18
安全启动与固件加密
安全启动链(Secure Boot) · 固件签名与验签 · 加密引擎(Hardware Cryp…
安全启动固件加密
19
功能安全与代码健壮性
MISRA-C规范实践 · 断言与错误处理机制 · 看门狗与系统监控
功能安全代码健壮性
20
单元测试与持续集成
Unity/CMock测试框架 · 测试覆盖率分析 · Jenkins/GitLab CI配…
单元测试持续集成
21
硬件在环(HIL)测试
HIL测试平台搭建 · 信号仿真与注入 · 实时闭环测试
HIL硬件
22
多核异构架构移植
AMP/SMP模式选择 · 核间通信(IPC)机制 · 共享内存与Cache一致性
多核异构架构移植AMP/SMP
23
虚拟化与容器技术在嵌入式中的应用
Hypervisor选型 · 嵌入式Linux容器(Docker/… · 资源隔离与性能开销
虚拟化容器技术
24
AI/ML模型嵌入式部署
TFLite Micro/ONNX… · 模型量化与剪枝 · NPU/DSP加速器驱动
AI/ML模型嵌入式部署
25
音视频处理性能优化
音频编解码器移植 · 视频帧缓冲管理 · 硬件编解码加速
音视频处理性能优…音频编解码器移植
26
传感器融合与数据处理
IMU数据校准与滤波 · 卡尔曼滤波器实现 · 传感器时间戳同步
传感器融合数据处理
27
工业总线协议栈移植
EtherCAT主从站移植 · PROFINET协议栈适配 · CANopen/Modbus协议优化
工业总线协议栈移…EtherCAT
28
汽车电子软件架构(AUTOSAR)移植
AUTOSAR分层架构 · RTE与SWC配置 · BSW模块移植
AUTOSAR汽车电子软件架构
29
物联网平台对接与协议适配
AWS IoT Core/阿里云Io… · MQTT/CoAP/HTTP协议栈选… · 设备影子与OTA集成
物联网平台对接协议适配
30
综合实战项目
智能网关架构移植与性能调优 · 架构选型与组件移植 · 性能瓶颈定位与优化
综合实战项目智能网关架构移植