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QEMU RISC-V外设模拟与驱动开发实战

共计 30 章节

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课程导学与环境搭建

QEMU简介 · RISC-V架构概述 · 开发环境（QEMU

课程导学环境搭建

QEMU RISC-V 平台基础

QEMU机器模型（virt） · 设备树（DTS/DTB）基础 · 启动流程分析

QEMU 源码编译与调试

从源码编译QEMU · 添加自定义调试信息 · 使用GDB单步调试QEMU

QEMU源码编译

QEMU 设备模型入门

了解QEMU的对象模型（QOM） · 设备初始化流程 · 内存区域（MemoryRegion）…

QEMU设备模型入门

第一个虚拟设备

GPIO控制器 · 注册到QEMU的virt平台 · 在设备树中描述

第一个虚拟设备GPIO

GPIO 驱动开发（Linux内核）

编写Linux内核GPIO字符设备驱… · 实现基本的读写操作 · 在QEMU中验证

中断控制器模拟

理解RISC-V PLIC（平台级中… · 在QEMU中模拟PLIC行为 · 设备中断的触发与响应

断控制器模拟RISC-V

中断驱动开发实战

编写支持中断的驱动 · 注册中断处理函数 · 使用QEMU验证中断流程

断驱动开发实战编写支持

定时器设备模拟

设计一个RISC-V定时器（Time… · 实现计时与超时中断 · 在设备树中配置

定时器设备模拟RISC-V

定时器驱动开发

编写Linux内核定时器驱动 · 使用hrtimer或clockeve… · 在QEMU中测试精度

定时器驱动开发Linux

UART串口设备模拟

深入QEMU串口模型（ns16550… · 自定义FIFO行为 · 添加流控支持

UART串口设备模拟

UART驱动开发与优化

编写高效串口驱动 · 使用DMA（直接内存访问）传输 · 在QEMU中验证吞吐量

UART驱动开发

I2C控制器模拟

设计I2C总线主控制器 · 实现标准I2C协议时序 · 挂载虚拟从设备（如温度传感器）

I2C控制器模拟

I2C子系统驱动开发

编写Linux I2C适配器驱动 · 注册I2C客户端设备 · 与虚拟传感器通信

I2C子系统驱动开发

SPI控制器模拟

设计SPI主控制器 · 支持多种SPI模式（0/1/2/3） · 实现虚拟Flash设备

SPI控制器模拟

SPI驱动开发与Flash操作

编写SPI控制器驱动 · 使用MTD（内存技术设备）子系统 · 在QEMU中读写虚拟Flash

DMA控制器模拟

设计简单DMA引擎 · 支持内存到内存 · 外设到内存传输

DMA控制器模拟

DMA驱动开发

编写Linux DMA引擎驱动 · 使用dmaengine API · 在QEMU中验证数据搬运

DMA驱动开发

RTC（实时时钟）设备模拟

设计RTC设备 · 支持时间设置与读取 · 产生周期性中断

RTC实时时钟

RTC驱动开发

编写Linux RTC类驱动 · 使用rtc-hym8563等框架 · 在QEMU中同步系统时间

RTC驱动开发

PWM（脉宽调制）控制器模拟

设计PWM控制器 · 支持频率与占空比调节 · 连接虚拟LED或电机

PWM脉宽调制

PWM驱动开发

编写Linux PWM驱动 · 使用pwm子系统 · 在QEMU中观察波形变化

PWM驱动开发

ADC（模数转换器）模拟

设计简单ADC设备 · 支持多通道采样 · 模拟电压输入变化

ADC模数转换器

ADC驱动开发与IIO框架

编写Linux IIO（工业输入输出… · 使用sysfs接口读取数据 · 在QEMU中模拟传感器

SD/MMC控制器模拟

设计SDHCI兼容控制器 · 挂载虚拟SD卡镜像 · 支持块读写

SD/MMC控制器模拟

SD/MMC驱动开发与文件系统

编写MMC子系统驱动 · 挂载FAT32/ext4文件系统 · 在QEMU中启动根文件系统

SD/MMC驱动开发

以太网控制器模拟

设计简单网络设备（如virtio-n… · 实现数据包收发 · 支持QEMU用户模式网络

以太网控制器模拟virtio-n

网络驱动开发与协议栈

编写Linux网络设备驱动 · 使用NAPI（新API）收包 · 在QEMU中ping通宿主机

网络驱动开发协议栈

自定义SoC（片上系统）与BSP（板… · UART · I2C

综合项目SoC

驱动测试框架与自动化验证 · 使用QEMU进行自动化回归测试 · 性能分析与优化

综合项目驱动测试框架