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UART裸机驱动开发与DMA传输优化实战

共计 30 章节
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01
UART协议深度解析
UART历史 · 异步串行通信原理 · 帧格式详解（起始位
UART协议深度解析
02
硬件接口与电气特性
RS-232 · RS-485 · TTL电平标准对比
硬件接口电气特性
03
裸机开发环境搭建
基于ARM Cortex-M的MCU… · Keil/IAR/GCC工具链配置 · 工程模板建立
裸机开发环境搭建ARM
04
GPIO模拟UART
用定时器+GPIO实现简易UART发… · 位时序精确控制 · 实战：9600波特率发送
GPIOUART
05
UART外设寄存器详解
数据寄存器（DR） · 状态寄存器（SR） · 控制寄存器（CR1/CR2/CR3）
UART外设寄存器详解
06
轮询模式UART驱动
发送单字节 · 发送字符串 · 接收单字节
UART轮询模式
07
中断模式UART驱动
NVIC配置 · 发送中断 · 接收中断
UART断模式
08
实战
串口控制台（Shell） · 参数解析 · 历史命令
Shell串口控制台
09
DMA控制器原理
DMA架构 · 传输类型（内存到内存 · 内存到外设
DMA控制器原理
10
DMA寄存器详解
源地址寄存器 · 目标地址寄存器 · 传输计数寄存器
DMA寄存器详解
11
DMA传输模式
单次传输 · 循环传输 · 突发传输
DMA传输模式
12
DMA描述符与链表
硬件链表模式 · 描述符结构 · 链式DMA实现
DMA描述符
13
UART DMA发送实现
DMA请求配置 · 发送完成中断 · 半传输中断
UARTDMA
14
UART DMA接收实现
接收超时中断 · 空闲中断 · DMA循环接收
UARTDMA
15
双缓冲（Ping-Pong Buffer）机制
原理 · 实现 · 切换逻辑
Ping-PongBuffer
16
环形缓冲区深度优化
大小选择策略 · 读写指针原子操作 · 内存屏障
环形缓冲区深度优…大小选择策略
17
DMA中断与CPU负载分析
中断频率计算 · 中断延迟 · DMA vs 中断 vs 轮询性能对…
DMACPU
18
实战
高速数据采集系统（1Mbps） · 实时数据解析 · 丢包检测
Mbps高速数据采集系统
19
低功耗场景UART设计
停止模式唤醒 · DMA在低功耗下的行为 · FIFO深度与功耗权衡
UART低功耗场景
20
多串口并发管理
多个UART实例管理 · DMA通道复用 · 优先级仲裁
多串口并发管理UART
21
流控机制
硬件流控（RTS/CTS） · 软件流控（XON/XOFF） · 实现与调试
流控机制RTS/CTS
22
错误处理与调试
帧错误 · 噪声错误 · 溢出错误
错误处理调试
23
逻辑分析仪实战调试
捕获UART波形 · 分析时序 · 验证DMA传输
逻辑分析仪实战调…UART
24
性能基准测试
吞吐量测试 · 延迟测试 · CPU占用率测试
性能基准测试吞吐量测试
25
协议栈集成
Modbus RTU · Ymodem · 自定义协议在DMA UART上的实现
协议栈集成Modbus
26
RTOS环境适配
FreeRTOS下UART驱动封装 · DMA与任务同步 · 信号量/消息队列集成
RTOS环境适配
27
代码架构与分层设计
硬件抽象层（HAL） · 驱动层 · 中间件层
代码架构分层设计
28
单元测试与自动化测试
Unity/CMock框架 · 模拟UART外设 · DMA传输测试用例
单元测试自动化测试
29
常见芯片平台移植
STM32 · GD32 · NXP LPC
常见芯片平台移植STM32
30
综合项目
多通道数据记录仪 · SD卡存储 · 上位机实时显示
综合项目多通道数据记录仪