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本课程属于：125-MCU嵌入式软件分层架构与模块化设计 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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MCU模块化设计与HAL任务调度调优实战

共计 30 章节

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课程导论与开发环境搭建

MCU模块化设计思想 · HAL层概念 · FreeRTOS任务调度简介

课程导论开发环境搭建

模块化设计基础

模块划分原则 · 接口设计规范 · 高内聚低耦合实战

模块化设计基础模块划分原则

硬件抽象层(HAL)设计

HAL层分层架构 · 设备驱动抽象 · 寄存器操作封装

HAL硬件抽象层

GPIO模块化驱动设计

GPIO HAL层接口设计 · 输入输出模式配置 · 中断配置与回调

GPIO模块化驱动设计

UART模块化驱动设计

UART HAL层接口设计 · 轮询与中断模式 · DMA传输实现

UART模块化驱动设计

I2C模块化驱动设计

I2C协议回顾 · HAL层主从模式封装 · 多设备总线管理

I2C模块化驱动设计

SPI模块化驱动设计

SPI模式配置 · DMA与中断结合 · 多从设备片选管理

SPI模块化驱动设计

定时器模块化设计

基本定时器 · PWM输出 · 输入捕获

定时器模块化设计基本定时器

ADC与DAC模块化设计

ADC多通道采集 · DMA传输 · DAC波形生成

中断管理与NVIC优化

中断优先级分组 · 抢占与响应优先级 · 中断嵌套设计

FreeRTOS任务管理

任务创建与删除 · 任务优先级 · 任务状态切换

FreeRTOS任务管理

FreeRTOS队列与信号量

队列创建与收发 · 二值信号量 · 计数信号量

FreeRTOS软件定时器

软件定时器创建 · 自动重载与单次模式 · 定时器回调

FreeRTOS软件定时器

FreeRTOS事件标志组

事件标志创建 · 等待与设置 · 多事件同步

FreeRTOS事件标志组

任务调度策略分析

时间片轮转 · 抢占式调度 · 协作式调度

任务调度策略分析时间片轮转

任务优先级反转与解决

优先级反转现象 · 优先级继承 · 优先级天花板

任务优先级反转解决

任务栈空间优化

栈空间计算 · 栈溢出检测 · 任务栈共享

任务栈空间优化栈空间计算

内存管理优化

FreeRTOS heap方案对比 · 内存碎片处理 · 静态与动态内存分配

内存管理优化FreeRTOS

低功耗任务调度

Tickless模式 · 睡眠与唤醒 · 外设电源管理

低功耗任务调度Tickless

中断与任务同步

中断下半部设计 · 任务级与中断级同步 · Deferred Interrupt…

任务同步断下半部设计

多核与SMP调度

多核MCU架构 · 任务负载均衡 · 核间通信

实时性分析与优化

WCET分析 · 响应时间计算 · 调度抖动消除

实时性分析优化

模块间耦合度优化

依赖注入 · 观察者模式 · 消息队列解耦

模块间耦合度优化依赖注入

单元测试与模块验证

Cmock/Ceedling框架 · HAL层Mock设计 · 任务行为测试

单元测试模块验证

代码静态分析与规范

MISRA-C规范 · PC-Lint/Coverity使用 · 代码复杂度控制

代码静态分析规范

调试与性能分析工具

SEGGER SystemView · Tracealyzer · 逻辑分析仪

调试性能分析工具

实战项目一

智能传感器数据采集系统 · 任务调度设计 · 数据融合与上报

实战项目一智能传感器数据采…

实战项目二

电机控制与PID调节 · PID任务设计 · 实时性调优

实战项目二PID

实战项目三

物联网网关设计：WiFi/以太网模块 · MQTT协议栈移植 · 多任务通信架构

实战项目三WiFi

课程总结与进阶方向

设计模式回顾 · RTOS选型对比 · AUTOSAR CP简介

课程总结进阶方向