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裸机编程 Rust嵌入式开发RTOS实时内核入门

共计 30 章节

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学习目标 · 课程结构 · 所需工具链与硬件平台

课程导入学习目标

嵌入式裸机编程基础

内存映射 · 寄存器操作 · 中断向量表

嵌入式裸机编程基…内存映射

Rust无标准库编程

#![no_std]与#![no_m… · 核心库与标准库区别 · panic处理

Rust无标准库编程

Rust嵌入式开发环境搭建

安装rustup · 目标架构 · 交叉编译

Rust嵌入式开发环境搭…

GPIO与LED控制实战

使用embedded-hal操作GP… · 点亮LED · 按键输入

串口通信与日志输出

UART配置 · 发送接收 · 格式化输出

串口通信日志输出

定时器与延时

系统时钟 · 定时器外设 · 阻塞延时

定时器延时

中断系统与优先级

NVIC配置 · 中断处理函数 · 临界区

断系统优先级

实时操作系统概念

任务 · 调度器 · 上下文切换

实时操作系统概念任务

RTOS内核架构设计

内核对象 · 任务控制块 · 就绪队列

RTOS内核架构设计

Rust实现任务管理

任务创建 · 任务状态 · 任务切换

Rust实现任务管理

上下文切换实现

汇编级保存恢复寄存器 · 触发SysTick或PendSV · 切换流程

上下文切换实现汇编级保存恢复寄…

调度器实现

优先级位图 · 就绪队列数据结构 · 调度点

调度器实现优先级位图

同步原语实现

关中断实现临界区 · 自旋锁 · 信号量

同步原语实现断实现临界区

消息队列与邮箱

队列数据结构 · 阻塞发送接收 · 超时机制

消息队列邮箱

静态分配 · 内存池 · 堆分配器（Tock

内存管理静态分配

时钟与软件定时器

tick管理 · 定时器链表 · 回调机制

时钟软件定时器

中断与任务通信

中断中发送信号 · 延迟中断处理 · 下半部机制

任务通信发送信号

多任务并发问题

数据竞争 · 共享资源保护 · 优先级反转

多任务并发问题数据竞争

Rust所有权与借用在内核中的应用

借用检查器如何保证内存安全 · 内部可变性 · Cell/RefCell/Mutex

基于Cortex-M的RTOS实战

使用cortex-m · cortex-m-rt · cortex-m-semihosti…

任务切换实战

实现两个任务交替运行 · 观察栈变化 · 使用调试器验证上下文

任务切换实战实现两个任务交替…

信号量与互斥锁实战

生产者消费者问题 · 优先级继承 · 避免死锁

信号量互斥锁实战

消息队列实战

任务间数据传递 · 中断发送数据 · 超时接收

消息队列实战任务间数据传递

软件定时器实战

创建周期定时器 · 一次性定时器 · 回调中发送信号

软件定时器实战创建周期定时器

常见问题与调试技巧

栈溢出检测 · 死锁排查 · 优先级配置错误

常见问题调试技巧

性能优化与功耗管理

上下文切换开销 · 调度延迟 · 低功耗模式

性能优化功耗管理

安全性与可靠性

内存安全 · 故障处理 · 看门狗

安全性可靠性

多传感器数据采集 · 任务调度 · 通信协议

综合项目多传感器数据采集

课程总结与进阶方向

回顾核心知识 · 推荐资源 · 开源项目

课程总结进阶方向