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MCU任务调度与硬件抽象层接口解耦实战项目

共计 30 章节
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01
课程导论与项目全景
为什么需要任务调度？为什么需要硬件抽…
课程导论项目全景
02
裸机编程的痛点分析
超级循环的局限性 · 中断服务的陷阱 · 代码耦合的灾难
裸机编程的痛点分…超级循环的局限性
03
任务调度核心概念
任务 · 上下文 · 状态机
任务调度核心概念任务
04
硬件抽象层（HAL）设计哲学
分层思想 · 接口与实现分离 · 可移植性目标
HAL硬件抽象层
05
HAL接口定义实战（GPIO）
定义gpio_init · gpio_write · gpio_read等标准接口
HALGPIO
06
HAL接口定义实战（UART）
定义uart_send · uart_receive · uart_irq_handler等标…
HALUART
07
HAL接口定义实战（定时器）
定义timer_init · timer_start · timer_stop
HAL接口定义实战
08
基于STM32的HAL实现
使用STM32 HAL库封装我们自己…
STM32HAL
09
基于Arduino的HAL实现
使用Arduino框架封装我们自己的…
ArduinoHAL
10
基于模拟器（Linux）的HAL实现
在Linux用户态模拟MCU外设 · 方便调试
LinuxHAL
11
协作式调度器设计
轮询调度 · 时间片轮转 · 优先级轮询
协作式调度器设计轮询调度
12
协作式调度器实现
任务控制块（TCB） · 任务链表 · 调度主循环
协作式调度器实现TCB
13
抢占式调度器设计
基于SysTick的时基 · 任务优先级 · 上下文切换原理
抢占式调度器设计SysTick
14
抢占式调度器实现（上）
SysTick中断配置 · 任务栈分配 · PendSV异常
抢占式调度器实现SysTick
15
抢占式调度器实现（下）
上下文切换汇编代码 · 任务创建与启动
抢占式调度器实现上下文切换汇编代…
16
调度器与HAL的第一次握手
在任务中调用HAL接口控制LED
HAL调度器
17
实战项目一
多任务流水灯（协作式 + HAL）
实战项目一HAL
18
实战项目二
按键中断与串口打印（抢占式 + HA…
实战项目二HA
19
实战项目三
软件定时器与PWM呼吸灯（协作式 +…
实战项目三PWM
20
实战项目四
多传感器数据采集与日志系统（抢占式…
实战项目四多传感器数据采集
21
任务间通信
全局变量 · 标志位 · 环形缓冲区
任务间通信全局变量
22
任务间通信进阶
消息队列（基于HAL实现）
任务间通信进阶HAL
23
同步机制
互斥锁与信号量（基于HAL实现）
同步机制HAL
24
内存管理
静态分配 vs 动态分配 · 栈溢出检测
内存管理vs
25
低功耗设计
空闲任务钩子 · WFI指令 · HAL电源管理接口
低功耗设计空闲任务钩子
26
调试与性能分析
任务执行时间测量 · CPU利用率计算
调试性能分析
27
单元测试
如何测试HAL接口（Mock对象）
单元测试HAL
28
单元测试
如何测试调度器（模拟时钟）
单元测试如何测试调度器
29
项目重构
将调度器与HAL抽取为独立模块 · 支持不同MCU平台
项目重构HAL
30
课程总结与未来展望
RTOS对比 · 工业级调度器设计思路 · 下一步学习路径
课程总结未来展望