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ADC采样与I2C协议SPI协议寄存器驱动开发实战

共计 30 章节

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课程导论与硬件基础

ADC基本原理 · 采样率与分辨率 · I2C与SPI协议对比

课程导论硬件基础

I2C协议深度解析

I2C总线物理层 · 起始/停止条件 · 数据帧格式

I2C协议深度解析

SPI协议深度解析

SPI的4种模式（CPOL/CPHA… · 全双工通信 · 多从机配置（片选）

SPI协议深度解析

寄存器操作基础

寄存器地址映射 · 读-改-写操作 · 位域操作

寄存器操作基础寄存器地址映射

ADC芯片选型与数据手册解读

以ADS1115（I2C）和MCP3… · 解读数据手册关键参数

ADC芯片选型

I2C驱动框架（Linux内核）

I2C适配器 · I2C客户端 · I2C核心层

SPI驱动框架（Linux内核）

SPI控制器 · SPI设备 · SPI消息队列

裸机I2C驱动开发（STM32）

GPIO模拟I2C时序 · 状态机实现 · 超时处理

裸机SPI驱动开发（STM32）

SPI外设初始化 · DMA传输 · 中断处理

ADC采样驱动设计（I2C接口）

初始化ADS1115 · 配置采样模式（连续/单次） · 读取转换结果

ADC采样驱动设计（SPI接口）

初始化MCP3008 · SPI通信时序 · 多通道切换

中断与DMA优化

ADC采样中的中断触发 · DMA环形缓冲区设计 · 双缓冲机制

采样数据缓存与处理

环形缓冲区实现 · 滑动窗口滤波 · 中值滤波

采样数据缓存处理

用户空间与内核空间交互

ioctl接口设计 · sysfs属性文件 · debugfs调试接口

用户空间内核空间交互

设备树实战

编写ADC设备树节点 · I2C/SPI子节点 · reg属性

设备树实战ADC

驱动调试技巧

printk分级 · 动态调试 · ftrace跟踪

驱动调试技巧printk

电源管理与低功耗设计

ADC睡眠模式 · I2C/SPI时钟门控 · 系统Suspend/Resume回调

电源管理低功耗设计

多通道同步采样

多ADC芯片同步触发 · 硬件触发（Timer/PWM） · 数据对齐与时间戳

多通道同步采样ADC

高速采样与实时性

SPI时钟频率优化 · FIFO深度配置 · RTOS任务优先级设计

高速采样实时性

驱动安全与健壮性

参数校验 · 错误恢复 · 看门狗集成

驱动安全健壮性

单元测试与自动化测试

编写驱动测试用例 · 使用QEMU模拟硬件 · CI/CD集成

单元测试自动化测试

工业级应用案例1

基于I2C ADC的温湿度采集系统（…

工业级应用案例1I2C

工业级应用案例2

基于SPI ADC的音频采集系统（M…

工业级应用案例2SPI

工业级应用案例3

多传感器融合（I2C气压计+SPI加…

工业级应用案例3I2C

RTOS下的驱动封装

FreeRTOS任务封装 · 信号量保护 · 消息队列传递采样数据

RTOS下的驱动封装

驱动性能分析

采样速率测试 · CPU占用率分析 · 内存占用优化

驱动性能分析采样速率测试

常见问题排查

I2C总线锁死 · SPI时钟相位错误 · ADC采样值跳变

常见问题排查I2C

FPGA+ARM协同采样 · ARM端驱动解析FPGA数据

安全关键系统（ISO 26262） · 故障注入 · ECC校验

课程总结与项目实战

综合项目需求分析 · 系统架构设计 · 驱动集成

课程总结项目实战