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本课程属于：136-STM32　HAL库嵌入式C设计模式 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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STM32 HAL库嵌入式C设计模式单片机软件架构实战

共计 30 章节

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课程导学与开发环境搭建

课程目标 · 适用人群 · 学习路径

课程导学开发环境搭建

GPIO深入与模块化封装

GPIO的8种工作模式 · 寄存器映射 · HAL_GPIO_WritePin与…

中断系统与回调机制

NVIC与优先级分组 · 外部中断EXTI配置 · HAL库中断回调函数机制

断系统回调机制

定时器基础与PWM输出

SysTick与HAL_Delay原… · 通用定时器配置 · PWM输出与呼吸灯实现

PWM定时器基础

串口通信与数据收发

UART异步通信协议 · HAL_UART_Transmit与… · 中断方式收发与DMA方式收发

串口通信数据收发

ADC与DMA数据采集

ADC工作原理(逐次逼近型) · 单次转换与连续转换 · DMA搬运数据

I2C总线与EEPROM读写

I2C协议时序(起始/停止/应答) · HAL_I2C_Master_Tra… · AT24C02驱动封装

SPI总线与LCD显示

SPI协议(4线模式) · HAL_SPI_TransmitRe… · ST7735/ILI9341 LCD…

看门狗与低功耗设计

独立看门狗(IWDG)与窗口看门狗(… · 停止模式与待机模式 · RTC唤醒

看门狗低功耗设计

FreeRTOS基础与任务管理

FreeRTOS移植 · 任务创建与删除 · 任务优先级与调度

FreeRTOS任务管理

FreeRTOS同步与通信

队列(Queue) · 信号量(Semaphore) · 互斥量(Mutex)

软件定时器与任务通知

软件定时器回调 · 任务通知(Task Notifica… · 实战：软件定时器实现按键消抖

软件定时器任务通知

FreeRTOS heap_1~he… · 内存碎片问题 · 静态内存分配与动态内存分配

内存管理FreeRTOS

状态机设计模式

有限状态机(FSM)概念 · switch-case实现 · 函数指针表实现

状态机设计模式FSM

分层架构设计

硬件抽象层(HAL) · 驱动层(Driver) · 中间件层(Middleware)

分层架构设计HAL

回调函数与观察者模式

函数指针与回调注册 · 观察者模式实现 · 实战

回调函数观察者模式

面向对象思想在C中的应用

结构体封装属性 · 函数指针封装方法 · 实战：面向对象的GPIO驱动

面向对象思想C

环形缓冲区(Ring Buffer)设计

生产者-消费者模型 · 临界区保护 · 实战：串口接收环形缓冲区

命令解析器设计

串口命令行框架 · 参数解析 · 注册命令表

命令解析器设计串口命令行框架

Bootloader设计与固件升级

Bootloader与App分区 · 跳转函数 · YModem协议接收固件

Bootloader设计

CAN总线基础与通信

CAN协议帧格式 · STM32 bxCAN配置 · HAL_CAN_Transmit/R…

CAN总线基础

USB设备开发

USB协议基础(描述符/端点) · HAL_PCD配置 · 虚拟串口(VCP)实现

USB设备开发

文件系统(FatFS)移植

FatFS架构 · SD卡SPI驱动 · f_open/f_read/f_wr…

FatFS文件系统

GUI图形界面(LVGL)移植

LVGL框架 · 显示驱动与触摸驱动对接 · 创建控件(按钮/标签/滑块)

传感器驱动框架

传感器抽象层设计 · I2C/SPI传感器统一接口 · 实战

传感器驱动框架传感器抽象层设计

PID控制算法

位置式PID与增量式PID · 积分限幅与抗积分饱和 · 实战：直流电机速度闭环控制

PID控制算法

滤波器设计

一阶低通滤波(软件) · 滑动平均滤波 · 卡尔曼滤波入门

滤波器设计一阶低通滤波

单元测试与代码质量

Unity/CMock测试框架 · 模拟HAL层 · 测试驱动开发(TDD)入门

单元测试代码质量

代码规范与文档生成

Doxygen注释规范 · 编码风格(命名/缩进/注释) · Git版本控制

代码规范文档生成

综合项目实战

智能家居网关：需求分析 · 系统架构设计 · 模块划分

综合项目实战智能家居网关