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本课程属于：019-高端装备控制软件与设备自动化工程 高端制造、半导体装备与精密工程 · 共 22 门相关课程，组合学习更完整。
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嵌入式软件分层设计 基于STM32裸机 单片机软件架构实战

共计 30 章节
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01
课程导入与分层设计认知
目标=嵌入式软件分层设计的定义 · 价值与适用场景 · STM32裸机开发中常见的代码耦合问…
课程导入分层设计认知
02
STM32裸机工程结构与构建体系
目标=STM32启动流程 · 链接脚本 · 启动文件
STM32裸机工程结构
03
硬件抽象层设计原则
目标=硬件抽象层（HAL）的职责边界 · 寄存器操作与接口封装 · GPIO
硬件抽象层设计原…HAL
04
GPIO驱动分层实战
目标=从寄存器直接操作到GPIO驱动… · 按键输入 · LED输出
GPIO驱动分层实战
05
时钟系统与延时服务分层
目标=STM32时钟树配置 · SysTick定时器 · 系统滴答计时
时钟系统延时服务分层
06
中断管理与事件分发分层
目标=NVIC中断优先级 · 中断服务程序编写规范 · 将中断处理与业务逻辑解耦
断管理事件分发分层
07
UART通信驱动分层设计
目标=UART寄存器配置 · 波特率计算 · 收发中断与DMA
UART通信驱动分层设计
08
环形缓冲区与数据流分层
目标=环形缓冲区原理 · 读写指针管理 · 满/空判断
环形缓冲区数据流分层
09
I2C总线驱动分层实战
目标=I2C时序 · 寄存器配置 · 主机收发流程
I2C总线驱动分层实战
10
SPI总线驱动分层实战
目标=SPI工作模式 · 时序配置 · 全双工收发
SPI总线驱动分层实战
11
定时器驱动与PWM服务分层
目标=通用定时器与高级定时器配置 · PWM输出 · 输入捕获
PWM定时器驱动
12
ADC采样与数据处理分层
目标=ADC单次/连续/扫描模式 · DMA传输 · 滤波算法
ADC采样
13
DMA控制器分层应用
目标=DMA通道配置 · 传输模式 · 中断处理
DMA控制器分层应用
14
看门狗与系统可靠性分层
目标=独立看门狗与窗口看门狗配置 · 系统复位原因分析 · 设计可靠性服务层
看门狗系统可靠性分层
15
Flash与参数存储分层
目标=STM32内部Flash读写 · 擦除 · 寿命管理
Flash参数存储分层
16
设备驱动模型与统一接口
目标=设计设备驱动模型（设备结构体 · 操作函数集 · 设备注册）
设备驱动模型统一接口
17
服务层设计模式
目标=服务层职责与接口设计 · 常见模式（单例 · 工厂
服务层设计模式目标=服务层职责
18
应用层任务组织与调度
目标=裸机前后台系统 · 时间片轮询 · 状态机编程
应用层任务组织调度
19
状态机在应用层中的实战
目标=有限状态机（FSM）与层次状态… · 状态表驱动实现 · 应用于按键处理
状态机应用层
20
通信协议分层与解析实战
目标=自定义通信协议帧格式 · 校验 · 超时重传
通信协议分层解析实战
21
日志与调试服务分层
目标=日志分级 · 输出重定向 · 断言与错误码
日志调试服务分层
22
低功耗管理与分层设计
目标=STM32低功耗模式（Slee… · Stop · Standby）
低功耗管理分层设计
23
Bootloader与固件升级分层
目标=Bootloader设计 · 应用程序分区 · 跳转机制
Bootloader固件升级分层
24
多外设综合项目
目标=智能环境监测节点：整合GPIO · UART · I2C
多外设综合项目GPIO
25
多任务综合项目
目标=裸机任务调度器 · 支持任务注册 · 延时
多任务综合项目目标=裸机任务调…
26
通信网关综合项目
目标=协议转换与数据转发 · SPI · I2C分层驱动
通信网关综合项目目标=协议转换
27
电机控制综合项目
目标=PWM与闭环控制分层 · 编码器接口 · ADC采样
电机控制综合项目PWM
28
代码重构实战
目标=从寄存器堆砌到分层架构 · 识别耦合点 · 逐步重构为硬件层
代码重构实战目标=从寄存器堆…
29
分层架构的测试与验证
目标=单元测试 · 集成测试 · 硬件在环测试
分层架构的测试验证
30
课程总结与工程化建议
目标=分层设计原则回顾 · 代码规范 · 版本管理
课程总结工程化建议