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嵌入式软件架构设计:模块化、低耦合与高内聚原理与实战

共计 30 章节
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01
课程导入
嵌入式软件架构的重要性 · 课程目标 · 学习路径与评估方式
课程导入嵌入式软件架构的…
02
嵌入式系统基础
硬件平台 · 外设接口 · 实时操作系统（RTOS）与裸机编程的…
嵌入式系统基础硬件平台
03
软件架构概述
架构定义 · 架构风格（分层 · 事件驱动
软件架构概述架构定义
04
模块化设计原理
模块划分原则 · 模块接口设计 · 信息隐藏与抽象
模块化设计原理模块划分原则
05
低耦合设计方法
耦合类型（数据 · 控制 · 外部）
低耦合设计方法耦合类型
06
高内聚设计方法
内聚类型（功能 · 顺序 · 通信等）
高内聚设计方法内聚类型
07
架构设计流程
需求分析 · 系统分解 · 模块划分
架构设计流程需求分析
08
UML在嵌入式架构中的应用
类图 · 组件图 · 部署图
UML嵌入式架构
09
分层架构实战
驱动层 · 中间件层 · 应用层的划分与交互规则
分层架构实战驱动层
10
事件驱动架构实战
事件循环 · 回调机制 · 消息队列与状态机设计
事件驱动架构实战事件循环
11
微服务与微内核架构在嵌入式中的适配
容器化 · 动态加载与资源约束
微服务微内核架构
12
硬件抽象层（HAL）设计
HAL的作用 · 接口定义 · 跨平台移植策略
HAL硬件抽象层
13
设备驱动架构设计
字符设备 · 块设备 · 中断处理与DMA的封装
设备驱动架构设计字符设备
14
实时性设计
任务调度 · 优先级反转 · 死锁避免与时间约束分析
实时性设计任务调度
15
内存管理架构
静态分配 · 动态分配 · 内存池
内存管理架构静态分配
16
电源管理架构
低功耗模式 · 动态电压频率调整（DVFS） · 功耗感知调度
电源管理架构低功耗模式
17
通信架构设计
串口 · SPI · I2C
通信架构设计串口
18
数据管理架构
文件系统 · 日志系统 · 掉电保护与数据持久化
数据管理架构文件系统
19
安全性与可靠性架构
看门狗 · 冗余设计 · 故障检测与恢复机制
安全性可靠性架构
20
可测试性设计
单元测试 · 集成测试 · 模拟器与硬件在环测试
可测试性设计单元测试
21
代码组织与构建管理
目录结构 · 模块化编译 · 依赖管理
代码组织构建管理
22
配置管理
编译时配置 · 运行时配置 · 参数化设计与动态配置
配置管理编译时配置
23
文档化与设计评审
架构文档模板 · 评审流程 · 技术债务管理
文档化设计评审
24
案例实战
智能家居网关的架构设计（从需求到实现…
案例实战智能家居网关的架…
25
案例实战
无人机飞控系统的模块化与低耦合设计
案例实战无人机飞控系统的…
26
案例实战
车载信息娱乐系统的分层架构与中间件设…
案例实战车载信息娱乐系统…
27
案例实战
工业控制器的高可靠性与实时性架构
案例实战工业控制器的高可…
28
常见问题与反模式
上帝模块 · 循环依赖 · 过度设计
常见问题反模式
29
架构评估与优化
性能分析 · 耦合度度量 · 内聚度度量
架构评估优化
30
综合提升与未来趋势
AIoT · 边缘计算 · 自适应架构与职业发展建议
综合提升未来趋势