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MCU分层架构HAL与中间件集成调试实战

共计 30 章节
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01
课程导学与开发环境搭建
MCU分层架构概述 · 课程目标 · 开发板介绍
课程导学开发环境搭建
02
GPIO硬件抽象层设计（一）
寄存器映射与结构体封装 · GPIO初始化与反初始化 · 引脚模式配置（推挽/开漏/上拉/下拉…
GPIO硬件抽象层设计
03
GPIO硬件抽象层设计（二）
输出电平控制（Set/Reset/T… · 输入电平读取 · 中断配置与回调函数注册
GPIO硬件抽象层设计
04
GPIO中间件层封装
抽象设备接口（HAL_GPIO_xx… · 逻辑电平与物理电平映射 · 跨平台移植接口设计
GPIO间件层封装
05
GPIO集成调试实战
LED闪烁与按键中断实验 · 逻辑分析仪抓取波形 · 调试技巧（断点/变量监视/寄存器查看…
GPIO集成调试实战
06
UART硬件抽象层设计（一）
USART外设寄存器分析 · 波特率计算与配置 · 数据位/停止位/校验位设置
UART硬件抽象层设计
07
UART硬件抽象层设计（二）
轮询模式发送与接收 · 中断模式发送与接收 · 环形缓冲区（Ring Buffer）…
UART硬件抽象层设计
08
UART中间件层封装
printf重定向与格式化输出 · AT指令解析器框架 · DMA传输接口抽象
UART间件层封装
09
UART集成调试实战
串口助手收发测试 · DMA传输波形分析 · 波特率误差对通信的影响实验
UART集成调试实战
10
定时器硬件抽象层设计（一）
基本定时器与通用定时器区别 · 时基单元配置（PSC/ARR） · 定时中断实现
定时器硬件抽象层…基本定时器
11
定时器硬件抽象层设计（二）
PWM输出模式配置 · 输入捕获（频率/占空比测量） · 编码器接口模式
定时器硬件抽象层…PWM
12
定时器中间件层封装
软件定时器（Soft Timer）实… · PWM抽象接口（设置频率/占空比） · 电机控制接口封装
定时器间件层封装
13
定时器集成调试实战
呼吸灯实验 · 舵机控制实验 · 输入捕获测频精度分析
定时器集成调试实…呼吸灯实验
14
ADC硬件抽象层设计
ADC规则组与注入组配置 · 单次转换与连续转换 · DMA搬运数据
ADC硬件抽象层设计
15
ADC中间件层封装
均值滤波与中值滤波算法 · 电压值换算接口 · 多通道数据采集管理
ADC间件层封装
16
ADC集成调试实战
电位器电压采集实验 · 光敏电阻数据采集 · ADC采样率对精度的影响
ADC集成调试实战
17
SPI硬件抽象层设计
SPI主从模式配置 · 时钟极性/相位设置 · 轮询与中断收发
SPI硬件抽象层设计
18
SPI中间件层封装
SPI设备抽象（CS管理/收发接口） · Flash（W25Qxx）驱动封装 · LCD屏驱动接口
SPI间件层封装
19
SPI集成调试实战
SPI Flash读写实验 · LCD屏显示驱动 · SPI时钟频率对通信稳定性的影响
SPI集成调试实战
20
I2C硬件抽象层设计
I2C主从模式配置 · 软件模拟I2C与硬件I2C对比 · 超时处理机制
I2C硬件抽象层设计
21
I2C中间件层封装
I2C设备抽象（地址管理/读写接口） · EEPROM（AT24Cxx）驱动封… · 传感器（MPU6050）驱动接口
I2C间件层封装
22
I2C集成调试实战
EEPROM读写验证实验 · MPU6050姿态数据读取 · I2C总线仲裁与冲突处理
I2C集成调试实战
23
DMA硬件抽象层设计
DMA传输类型（M2M/M2P/P2… · 循环模式与普通模式 · DMA中断与完成回调
DMA硬件抽象层设计
24
DMA中间件层封装
DMA通道管理器 · 内存拷贝加速接口 · 外设数据流控制（UART/ADC/S…
DMA间件层封装
25
DMA集成调试实战
UART DMA收发实验 · ADC DMA多通道采集 · DMA传输带宽测量
DMA集成调试实战
26
中断系统与RTOS集成
NVIC中断优先级分组 · FreeRTOS中断安全机制（ISR… · 临界区保护
RTOS断系统
27
低功耗模式与唤醒源
睡眠/停止/待机模式配置 · RTC唤醒 · 外部中断唤醒
低功耗模式唤醒源
28
Bootloader设计与实现
Flash分区规划 · 固件校验（CRC32） · 跳转逻辑实现
Bootloader设计
29
单元测试与自动化测试
Unity/CMock框架集成 · HAL层Mock对象生成 · CI/CD流水线集成（Jenkins…
单元测试自动化测试
30
综合项目实战
智能传感器节点：需求分析 · 分层架构设计 · 多外设集成（GPIO/UART/I2…
综合项目实战智能传感器节点