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I2C与UART混合通信系统设计实战

共计 30 章节
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01
课程导论
I2C与UART混合通信系统概述 · 应用场景与课程目标
课程导论I2C
02
I2C协议基础
I2C总线物理层 · 起始条件 · 停止条件
I2C协议基础
03
I2C协议进阶
I2C寻址方式 · 多主机仲裁 · 时钟同步与时钟拉伸
I2C协议进阶
04
UART协议基础
UART帧格式 · 波特率 · 起始位
UART协议基础
05
UART协议进阶
UART流控（RTS/CTS） · 奇偶校验 · 多机通信模式
UART协议进阶
06
混合系统架构设计
I2C与UART桥接方案 · 主从拓扑结构 · 数据流设计
混合系统架构设计I2C
07
硬件选型与电路设计
MCU选型 · 电平转换电路 · 上拉电阻计算
硬件选型电路设计
08
开发环境搭建
Keil/IAR环境配置 · STM32CubeMX初始化 · HAL库与LL库选择
开发环境搭建Keil/IAR
09
I2C驱动开发（主机模式）
I2C初始化 · 起始/停止信号生成 · 字节读写
I2C驱动开发
10
I2C驱动开发（从机模式）
从机地址配置 · 中断响应 · 数据收发
I2C驱动开发
11
UART驱动开发（轮询模式）
UART初始化 · 单字节收发 · 字符串收发
UART驱动开发
12
UART驱动开发（中断模式）
中断配置 · 环形缓冲区设计 · 接收超时处理
UART驱动开发
13
UART驱动开发（DMA模式）
DMA配置 · 双缓冲机制 · 空闲中断检测
UARTDMA
14
混合通信协议设计
自定义应用层协议 · 帧头帧尾定义 · 校验和计算
混合通信协议设计自定义应用层协议
15
数据打包与解包
结构体序列化 · 字节序处理（大端/小端） · 对齐填充问题
数据打包解包
16
I2C转UART桥接实现
桥接逻辑设计 · 数据缓存策略 · 流量控制
I2CUART
17
UART转I2C桥接实现
命令解析 · I2C主控读写 · 错误码映射
UARTI2C
18
多设备通信管理
设备地址表管理 · 广播与组播 · 优先级仲裁
多设备通信管理设备地址表管理
19
实时性与可靠性设计
中断优先级配置 · 看门狗集成 · 数据校验重传
实时性可靠性设计
20
低功耗设计
I2C时钟拉伸与低功耗模式 · UART唤醒机制 · 动态频率调整
低功耗设计I2C
21
调试与测试工具
逻辑分析仪使用 · 串口助手高级功能 · I2C总线分析仪
调试测试工具
22
单元测试与集成测试
测试用例设计 · Mock驱动编写 · 自动化测试框架
单元测试集成测试
23
常见问题与避坑指南
I2C总线锁死 · UART丢帧 · 电平不匹配
常见问题避坑指南
24
性能优化
DMA与中断协同 · 批量传输优化 · 缓存命中率提升
性能优化DMA
25
安全设计
I2C地址欺骗防护 · UART数据加密 · 访问控制列表
安全设计I2C
26
实战项目一
温湿度传感器数据采集（I2C）并通过…
实战项目一I2C
27
实战项目二
多从机传感器网络（I2C）与上位机（…
实战项目二I2C
28
实战项目三
I2C EEPROM读写器（通过UA…
实战项目三I2C
29
实战项目四
双MCU间I2C-UART混合通信（…
实战项目四MCU
30
课程总结与扩展
技术演进趋势（I3C · CAN FD） · FPGA实现方案
课程总结扩展