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裸机串口编程：轮询中断DMA三阶段驱动开发实战

共计 30 章节
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01
课程导论与硬件基础
介绍UART协议原理 · RS232/RS485电平标准 · DB9接口定义
课程导论硬件基础
02
开发环境搭建
STM32CubeMX工程生成 · Keil MDK-ARM安装与配置 · 串口调试助手（SSCOM/Putty…
开发环境搭建STM32CubeMX
03
寄存器映射与时钟树
GPIO复用功能配置 · USART时钟使能（APB1/APB… · 波特率计算公式（USART_BRR寄…
寄存器映射时钟树
04
GPIO初始化与复用功能
推挽输出/浮空输入模式 · AFIO重映射 · GPIO速度配置
GPIO初始化
05
USART寄存器详解
状态寄存器(USART_SR) · 数据寄存器(USART_DR) · 控制寄存器1/2/3(USART_C…
USART寄存器详解
06
轮询发送实现
单字节发送函数（while循环等待T… · 字符串发送函数 · 换行符处理（\r\n）
轮询发送实现while
07
轮询接收实现
单字节接收函数（while循环等待R… · 超时处理机制 · 轮询接收的CPU占用率分析
轮询接收实现while
08
轮询模式实战
实现printf重定向（fputc函… · 串口回显程序 · AT指令解析框架
轮询模式实战printf
09
中断系统基础
NVIC嵌套向量中断控制器 · 中断优先级分组（抢占优先级/子优先级… · 中断使能与失能
断系统基础NVIC
10
USART中断配置
使能RXNEIE中断位 · 配置NVIC优先级 · 中断服务函数命名规范（USARTx_…
USART断配置
11
中断发送实现
TXE中断触发机制 · 环形缓冲区发送设计 · 中断发送的原子操作问题
断发送实现TXE
12
中断接收实现
RXNE中断处理 · 单字节接收缓冲区 · 帧错误/溢出错误检测（FE/ORE标…
断接收实现RXNE
13
环形缓冲区设计
生产者-消费者模型 · 头指针与尾指针 · 缓冲区满/空判断
环形缓冲区设计生产者
14
中断模式实战
实现中断驱动的串口收发库 · 封装API（uart_send_by… · 中断模式性能测试
断模式实战实现
15
DMA控制器基础
DMA1/DMA2通道映射 · 传输方向（外设到内存/内存到外设） · 循环模式与普通模式
DMA控制器基础
16
DMA传输配置
源地址/目的地址递增设置 · 传输数据量（CNDTR寄存器） · DMA优先级与仲裁
DMA传输配置
17
USART DMA发送配置
使能USART的DMA发送请求（DM… · 配置DMA通道为内存到外设 · 半传输/传输完成中断
USARTDMA
18
USART DMA接收配置
使能USART的DMA接收请求（DM… · 配置DMA通道为外设到内存 · 空闲中断（IDLE）检测帧结束
USARTDMA
19
DMA中断与回调
DMA传输完成中断（TCIF） · 半传输中断（HTIF） · 传输错误中断（TEIF）
DMA回调
20
DMA双缓冲技术
内存双缓冲切换机制 · 乒乓操作原理 · DMA双缓冲寄存器配置
DMA双缓冲技术
21
DMA模式实战
实现DMA+IDLE中断的变长接收 · DMA发送完成回调 · DMA模式与中断模式性能对比（CPU…
DMA模式实战
22
三阶段模式对比分析
轮询/中断/DMA的CPU占用率 · 响应时间 · 吞吐量
三阶段模式对比分…DMA
23
波特率自适应与流控
自动波特率检测（ABR） · 硬件流控（RTS/CTS） · 软件流控（XON/XOFF）
波特率自适应流控
24
多串口并发管理
多USART实例管理结构体 · 中断共享与优先级分配 · DMA通道冲突解决
多串口并发管理USART
25
低功耗模式串口
睡眠模式下的串口唤醒 · 停止模式下的串口保持 · 低功耗串口配置
低功耗模式串口睡眠模式下的串口…
26
错误处理与调试
溢出错误（ORE） · 噪声错误（NE） · 帧错误（FE）
错误处理调试
27
串口协议设计
自定义帧格式（帧头/长度/数据/校验… · CRC16校验实现 · 超时重传机制
串口协议设计自定义帧格式
28
Bootloader串口升级
Ymodem协议实现 · Flash擦写驱动 · 跳转至APP
Bootloader串口升级
29
性能优化与测试
DMA描述符链 · Cache一致性维护（DCache/… · 串口吞吐量测试方法
性能优化测试
30
课程总结与项目实战
综合项目需求分析（传感器数据采集+上… · 三阶段混合设计策略 · 代码架构评审
课程总结项目实战