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嵌入式系统软件架构可移植性分层架构实战

共计 30 章节

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为什么需要分层架构？嵌入式软件的痛点…

课程导论为什么需要分层架…

分层架构基础

经典三层架构（HAL · OSAL · APP）概念解析

分层架构基础HAL

硬件抽象层（HAL）设计

接口定义 · 驱动封装 · 寄存器操作标准化

HAL硬件抽象层

操作系统抽象层（OSAL）设计

任务 · 信号量 · 队列

OSAL操作系统抽象层

应用层（APP）设计

业务逻辑与硬件解耦 · 模块化与组件化

接口设计原则

Liskov替换原则 · 接口隔离原则在嵌入式中的应用

接口设计原则Liskov

Kconfig · CMake · 条件编译实现多平台切换

配置管理Kconfig

内存管理分层

静态分配 · 动态分配 · 内存池的抽象与封装

内存管理分层静态分配

时间管理分层

定时器 · 延时 · 时间戳的统一接口设计

时间管理分层定时器

通信协议栈分层

UART · I2C · SPI

通信协议栈分层UART

日志系统分层

调试输出 · 等级控制 · 输出后端（串口/文件/RTT）的分离

日志系统分层调试输出

错误处理与断言

统一错误码 · 断言宏 · 故障注入接口

错误处理断言

单元测试与模拟层

使用Mock对象测试硬件无关代码

单元测试模拟层

持续集成与自动化测试

在CI中验证多平台编译与单元测试

持续集成自动化测试

基于STM32的温控系统分层重构

实战案例1STM32

基于ESP32的物联网传感器节点分层…

实战案例2ESP32

基于Linux的嵌入式网关应用层与内…

实战案例3Linux

RTOS选择与抽象

FreeRTOS · RT-Thread · Zephyr的OSAL适配

裸机与RTOS共存

在裸机代码中引入OSAL层实现平滑迁…

中断管理分层

中断服务程序（ISR）与业务逻辑的彻…

断管理分层ISR

电源管理分层

休眠 · 唤醒 · 频率调节的抽象接口

电源管理分层休眠

安全与加密分层

加密算法 · 安全存储 · 安全启动的模块化

安全加密分层

OTA升级分层

引导加载程序 · 更新代理 · 版本管理的架构设计

OTA升级分层

文件系统分层

LittleFS · FATFS · SPIFFS的统一VFS接口

文件系统分层LittleFS

GUI框架分层

LVGL · TouchGFX · emWin的显示驱动抽象

GUI框架分层

性能分析与优化

分层架构下的性能瓶颈定位方法

性能分析优化

代码生成与模型驱动

从MATLAB/Simulink生成…

代码生成模型驱动

文档与架构治理

使用Doxygen · PlantUML维护架构文档

文档架构治理

遗留系统重构

如何将意大利面条式代码逐步分层

遗留系统重构如何将意大利面条…

架构师的思维模式与持续演进之道

课程总结架构师的思维模式