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嵌入式系统软件架构 内聚解耦设计方法

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 嵌入式系统软件架构的挑战与内聚解耦的…
课程导入学习目标
02
嵌入式系统基础
嵌入式系统组成 · 典型应用场景 · 软件与硬件协同设计的基本概念
嵌入式系统基础嵌入式系统组成
03
软件架构基础
架构定义 · 架构视图 · 架构风格（分层
软件架构基础架构定义
04
内聚与解耦核心概念
内聚的定义 · 类型（功能 · 顺序
内聚解耦核心概念
05
内聚解耦设计原则
高内聚低耦合原则 · 单一职责原则 · 接口隔离原则
内聚解耦设计原则高内聚低耦合原则
06
嵌入式系统特有约束
资源受限（CPU · 内存 · 功耗）
嵌入式系统特有约…CPU
07
架构设计方法流程
需求分析 · 架构风格选择 · 模块划分
架构设计方法流程需求分析
08
模块化设计
模块划分策略 · 模块职责分配 · 模块间通信机制（直接调用
模块化设计模块划分策略
09
分层架构设计
分层原则 · 典型分层（驱动层 · 操作系统层
分层架构设计分层原则
10
事件驱动架构
事件定义 · 事件发布订阅机制 · 事件循环与中断处理
事件驱动架构事件定义
11
微服务与组件化在嵌入式中的适用性
组件化设计 · 服务化思想在嵌入式系统中的轻量级实现
微服务组件化
12
接口设计方法
接口定义语言（IDL） · 接口稳定性 · 接口版本管理
接口设计方法IDL
13
依赖管理
依赖方向控制 · 依赖注入 · 依赖倒置
依赖管理依赖方向控制
14
数据耦合与控制耦合
数据流设计 · 控制流设计 · 状态机与状态模式解耦控制逻辑
数据耦合控制耦合
15
硬件抽象层（HAL）设计
HAL的作用 · HAL接口设计 · HAL与驱动解耦
HAL硬件抽象层
16
操作系统抽象层（OSAL）设计
OSAL功能 · 任务调度抽象 · 时间管理抽象
OSAL操作系统抽象层
17
驱动设计中的内聚解耦
设备驱动模块化 · 驱动与硬件解耦 · 驱动与协议栈解耦
驱动设计内聚解耦
18
中间件设计
通信中间件（如CAN · SPI · I2C）
间件设计CAN
19
案例实战
智能家居网关架构设计：需求分析 · 模块划分 · 接口定义
案例实战智能家居网关架构…
20
案例实战
无人机飞控系统架构 · 任务调度与数据流设计
案例实战无人机飞控系统架…
21
案例实战
车载ECU软件架构 · 模块间通信 · 故障诊断解耦
案例实战ECU
22
案例实战
可穿戴设备低功耗架构 · 事件驱动与状态管理
案例实战可穿戴设备低功耗…
23
架构评估与重构
内聚耦合度量工具（如依赖分析） · 架构坏味道识别 · 重构策略与风险控制
架构评估重构
24
测试与验证
单元测试 · 集成测试 · 接口测试
测试验证
25
文档化与团队协作
架构文档编写（如ADL） · 架构决策记录（ADR） · 团队协作中的架构治理
文档化团队协作
26
常见问题与陷阱
过度设计 · 欠设计 · 接口膨胀
常见问题陷阱
27
性能优化与解耦
缓存 · 异步处理 · 零拷贝
性能优化解耦
28
安全性与可靠性设计
故障隔离 · 冗余设计 · 看门狗
安全性可靠性设计
29
综合实战项目
从零设计一个嵌入式系统（如智能传感器… · 应用内聚解耦方法 · 完成架构设计
综合实战项目从零设计一个嵌入…
30
课程总结与进阶
核心要点回顾 · 学习路径建议 · 推荐资源
课程总结进阶