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STM32分层架构思想在HAL库外设驱动中任务调度驱动开发

共计 30 章节
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01
课程导论与分层架构全景
为什么需要分层？从裸机开发到分层架构… · 课程目标与学习路径
课程导论分层架构全景
02
HAL库基础与GPIO驱动封装
HAL_GPIO的痛点分析 · 设计一个面向应用的GPIO抽象层（L… · 按键）
HALGPIO
03
UART分层驱动与环形缓冲区
HAL_UART的阻塞与中断模式 · 设计一个带DMA+环形缓冲区的UAR…
UART分层驱动
04
定时器抽象与PWM/输入捕获
HAL_TIM的通用接口封装 · 设计一个定时器管理器 · 支持PWM输出与频率测量
PWM定时器抽象
05
I2C/SPI总线驱动与设备抽象
HAL_I2C/SPI的同步与异步封… · 设计一个通用的传感器驱动框架（以MP…
I2C/SPI总线驱动
06
ADC与DMA数据采集框架
HAL_ADC的多通道采集封装 · 设计一个基于DMA的连续采集与数据处…
ADCDMA
07
任务调度器核心原理
从超级循环到时间片轮转 · 设计一个轻量级协作式调度器（非RTO…
任务调度器核心原…从超级循环到时间…
08
调度器数据结构设计
任务控制块（TCB） · 任务链表 · 就绪队列与延时队列的实现
调度器数据结构设…TCB
09
调度器核心API实现
任务创建 · 删除 · 挂起
API调度器核心
10
调度器上下文切换与临界区
基于SysTick的上下文切换实现 · 临界区保护与原子操作
调度器上下文切换临界区
11
调度器与HAL外设驱动集成
将GPIO · UART驱动注册为调度器任务 · 实现非阻塞外设访问
HAL调度器
12
消息队列与任务间通信
设计一个轻量级消息队列 · 支持任务间同步与数据传递
消息队列任务间通信
13
信号量与互斥锁实现
基于调度器的信号量机制 · 解决共享资源访问冲突
信号量互斥锁实现
14
软件定时器与超时管理
基于调度器的软件定时器实现 · 支持单次与周期模式
软件定时器超时管理
15
低功耗模式与调度器结合
STM32的睡眠 · 停止模式 · 设计一个支持WFI的省电调度策略
低功耗模式调度器结合
16
实战项目一
多路传感器数据采集系统 · 湿度 · 气压传感器
实战项目一多路传感器数据采…
17
实战项目二
智能小车控制板 · 编码器读取 · 遥控指令解析
实战项目二智能小车控制板
18
实战项目三
简易RTOS模拟器
实战项目三RTOS
19
调试与性能分析
使用DWT/ITM进行调度器性能测量 · 任务堆栈使用率分析
调试性能分析
20
错误处理与异常恢复
看门狗集成 · 任务看门狗 · 异常任务自动重启机制
错误处理异常恢复
21
单元测试与模拟
在PC上使用CMocka对调度器进行… · 模拟STM32外设
单元测试模拟
22
代码规范与文档生成
Doxygen注释规范 · 代码风格检查 · 自动化文档生成
代码规范文档生成
23
版本控制与协作
Git工作流 · STM32项目.gitignore配… · Code Review要点
版本控制协作
24
从单核到多核
STM32H7双核架构简介 · 调度器在多核环境下的挑战与思路
从单核到多核STM32H7
25
与FreeRTOS对比分析
我们的调度器与FreeRTOS在性能 · 功能 · 资源占用上的对比
FreeRTOS对比分析
26
调度器在工业控制中的应用
PLC逻辑模拟 · Modbus协议栈集成
调度器工业控制
27
调度器在物联网终端中的应用
MQTT客户端 · 低功耗网络协议栈集成
调度器物联网终端
28
调度器在消费电子中的应用
UI界面刷新 · 触摸检测 · 音频播放
调度器消费电子
29
课程总结与架构演进
回顾分层架构设计原则 · 展望未来（Rust在嵌入式中的应用）
课程总结架构演进
30
毕业设计指导
选题建议 · 系统设计文档模板 · 答辩PPT要点
毕业设计指导选题建议