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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驱动封装与中间件集成分层架构调试实战

共计 30 章节
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01
课程导论与开发环境搭建
MCU分层架构思想概述 · 为什么需要驱动封装与中间件 · 开发板选型与IDE安装（Keil/I…
课程导论开发环境搭建
02
GPIO驱动封装（基础篇）
寄存器操作 vs 标准库 vs HA… · GPIO输出驱动封装（点灯） · GPIO输入驱动封装（按键）
GPIO驱动封装
03
GPIO驱动封装（进阶篇）
抽象GPIO设备层接口设计 · 多平台GPIO驱动移植方案 · 实战：封装一个通用的GPIO驱动层
GPIO驱动封装
04
UART驱动封装与RingBuffer
UART轮询与中断模式 · 环形缓冲区（RingBuffer）设… · UART DMA传输封装
UARTRingBuffer
05
SPI驱动封装与设备抽象
SPI协议基础与模式配置 · SPI驱动分层（总线层/设备层） · SPI Flash驱动封装实战（W2…
SPI驱动封装
06
I2C驱动封装与设备抽象
I2C协议基础与时序 · I2C驱动分层设计 · EEPROM（AT24Cxx）驱动封…
I2C驱动封装
07
定时器驱动封装
基本定时器与PWM输出 · 输入捕获与编码器模式 · 软件定时器链表的实现
定时器驱动封装PWM
08
ADC与DAC驱动封装
ADC单次/连续/扫描模式封装 · DMA搬运ADC数据 · DAC输出波形生成
ADCDAC
09
中断管理与优先级分组
Cortex-M内核中断系统详解 · NVIC配置与优先级分组 · 中断延迟优化技巧
断管理优先级分组
10
DMA驱动封装与内存管理
DMA控制器原理 · DMA传输模式（M2M/M2P/P2… · DMA描述符链表
DMA驱动封装
11
看门狗与低功耗驱动
独立看门狗（IWDG）与窗口看门狗（… · 低功耗模式（Sleep/Stop/S… · RTC唤醒与闹钟
看门狗低功耗驱动
12
RTOS中间件集成（FreeRTOS基础）
FreeRTOS任务创建与调度 · 队列与信号量 · 互斥量与任务通知
RTOSFreeRTOS
13
RTOS中间件集成（FreeRTOS进阶）
软件定时器 · 事件标志组 · 流缓冲区
RTOSFreeRTOS
14
文件系统中间件集成（LittleFS/FatFS）
FatFS文件系统移植 · LittleFS掉电安全特性 · SPI Flash上的文件系统实战
LittleFS/Fat…文件系统
15
网络协议栈中间件集成（LwIP）
LwIP无操作系统移植 · LwIP与FreeRTOS集成 · TCP/UDP Socket编程
LwIP网络协议栈
16
USB协议栈中间件集成（TinyUSB）
USB设备栈（HID/CDC/MSC… · USB主机栈 · 描述符配置
USBTinyUSB
17
GUI中间件集成（LVGL）
LVGL移植与显示驱动对接 · 输入设备（触摸/按键）集成 · UI设计基础
GUILVGL
18
传感器驱动框架设计
传感器抽象层（Sensor HAL）… · 数据校准与滤波算法 · 多传感器融合框架
传感器驱动框架设…Sensor
19
日志与调试中间件设计
分级日志系统（Error/Warni… · SEGGER RTT与串口日志 · 断言与故障处理
日志调试
20
参数管理与配置中间件
键值对存储设计 · 默认参数与恢复出厂设置 · 参数校验与CRC校验
参数管理配置
21
命令控制台（Shell）中间件设计
命令行解析器设计 · 命令注册与回调 · 历史记录与Tab补全
Shell命令控制台
22
Bootloader设计与固件升级
Bootloader架构设计 · 固件校验（CRC/MD5） · 双备份（A/B）升级策略
Bootloader设计
23
单元测试与TDD在MCU开发中的应用
Unity/CMock测试框架 · 模拟外设（Mock）技术 · 持续集成（CI）在嵌入式中的应用
TDDMCU
24
硬件抽象层（HAL）设计模式
面向对象思想在C语言中的应用 · 函数指针表与虚表 · 分层解耦设计
HAL硬件抽象层
25
状态机与事件驱动架构
有限状态机（FSM）实现 · 层次状态机（HSM） · 事件驱动框架（如QP/C）
状态机事件驱动架构
26
实时性能分析与优化
代码执行时间测量（DWT/定时器） · 栈使用分析 · Cache与MPU配置
实时性能分析优化
27
内存管理与动态分配策略
静态分配 vs 动态分配 · 内存池（Memory Pool）设计 · 内存碎片分析与预防
内存管理动态分配策略
28
多核与异构计算（进阶）
多核通信机制（Mailbox/Sha… · AMP与SMP模式 · 协处理器（如M7+M4）协同
多核异构计算
29
安全启动与加密中间件
硬件加密引擎（AES/HASH/RN… · 安全启动链 · 固件加密与解密
安全启动加密
30
综合实战项目
智能传感器节点 · 驱动层与中间件集成 · 系统联调与性能优化
综合实战项目智能传感器节点