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嵌入式分层架构任务调度故障定位实战

共计 30 章节
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01
嵌入式系统概述
什么是嵌入式系统 · 嵌入式系统的特点 · 嵌入式系统的应用领域
嵌入式系统概述什么是嵌入式系统
02
分层架构设计原则
分层架构的核心思想 · 高内聚低耦合 · 接口隔离原则
分层架构设计原则分层架构的核心思…
03
硬件抽象层(HAL)设计
HAL的作用与意义 · HAL接口定义规范 · 典型HAL实现（GPIO/UART/…
HAL硬件抽象层
04
操作系统抽象层(OSAL)设计
OSAL的必要性 · 任务管理接口封装 · 同步与通信机制封装（信号量/消息队列…
OSAL操作系统抽象层
05
中间件层设计
中间件的定位与职责 · 常用中间件组件（协议栈/文件系统/日… · 中间件与上下层的接口设计
间件层设计间件的定位
06
应用层设计
应用层的职责划分 · 模块化设计方法 · 状态机在应用层中的应用
应用层设计应用层的职责划分
07
任务调度基础
任务与进程/线程的概念 · 任务状态与转换 · 调度器的职责
任务调度基础任务
08
实时操作系统(RTOS)调度
优先级抢占式调度 · 时间片轮转调度 · 优先级反转问题与解决方案
RTOS实时操作系统
09
FreeRTOS任务管理
任务创建与删除 · 任务优先级配置 · 任务堆栈管理
FreeRTOS任务管理
10
FreeRTOS调度实战
多任务创建与启动 · 任务优先级实验 · 任务阻塞与延时
FreeRTOS调度实战
11
任务间通信机制
全局变量与共享内存（问题与保护） · 信号量（二值/计数/互斥） · 消息队列
任务间通信机制全局变量
12
FreeRTOS通信实战
二值信号量同步 · 计数信号量资源管理 · 消息队列数据传递
FreeRTOS通信实战
13
任务同步与资源保护
临界区与互斥访问 · 死锁的产生与预防 · 优先级继承与优先级天花板
任务同步资源保护
14
调试基础与工具链
调试器与仿真器（J-Link/ST-… · GDB调试基础 · printf与串口日志
调试基础工具链
15
RTOS调试技巧
任务堆栈溢出检测 · 任务状态监控 · 运行时统计信息
RTOS调试技巧
16
Tracealyzer与SystemView
RTOS可视化跟踪工具介绍 · Tracealyzer的配置与使用 · SystemView的配置与使用
TracealyzerSystemView
17
故障定位方法论
故障分类（软件/硬件/时序） · 故障定位的通用步骤（复现-隔离-分析… · 5Why分析法
故障定位方法论故障分类
18
内存问题定位
堆栈溢出检测方法 · 内存泄漏检测方法 · 野指针与数组越界
内存问题定位堆栈溢出检测方法
19
时序问题定位
时序问题的表现（任务饿死/数据不同步… · 逻辑分析仪抓取时序 · RTOS Tick分析
时序问题定位时序问题的表现
20
中断相关问题定位
中断延迟与响应时间 · 中断嵌套导致的问题 · 中断服务程序(ISR)设计规范
断相关问题定位断延迟
21
死锁与优先级反转定位
死锁的复现与检测 · 优先级反转的复现与检测 · 经典案例：火星探路者优先级反转
死锁优先级反转定位
22
HardFault与异常定位
ARM Cortex-M异常类型 · HardFault_Handler分… · LR与堆栈回溯
HardFault异常定位
23
日志系统设计
日志分级（Debug/Info/Wa… · 日志格式规范 · 环形缓冲区日志实现
日志系统设计Debug/Info/W…
24
断言与单元测试
断言(assert)的使用场景 · 自定义断言宏 · 单元测试框架（Unity/CMock…
断言单元测试
25
实战项目一
多传感器数据采集系统。需求分析 · 分层架构设计 · 任务划分与调度
实战项目一多传感器数据采集…
26
实战项目二
智能小车控制系统。需求分析 · 分层架构设计 · 任务划分与调度
实战项目二智能小车控制系统
27
实战项目三
物联网网关设备。需求分析 · 分层架构设计 · 任务划分与调度
实战项目三物联网网关设备
28
代码审查与质量保证
代码审查流程 · 静态代码分析工具（PC-Lint/C… · MISRA-C规范
代码审查质量保证
29
性能优化
任务优先级优化 · 中断延迟优化 · 内存使用优化
性能优化任务优先级优化
30
课程总结与进阶方向
核心知识回顾 · 常见面试题解析 · 推荐书籍与资源
课程总结进阶方向