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车载MCU外设驱动：SPI与I2C总线驱动开发详解

共计 30 章节

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课程导论与车载MCU概述

车载MCU在汽车电子电气架构中的角色 · 主流车载MCU厂商（NXP · Infineon

MCU课程导论

SPI总线协议基础

SPI的物理层（SCK · MOSI · MISO

SPI总线协议基础

SPI时序分析与波形解读

SPI数据传输的时序图 · 时钟极性与相位对数据采样的影响 · 使用逻辑分析仪抓取SPI波形并解读

SPI时序分析

车载MCU的SPI外设模块架构

SPI模块内部寄存器（控制寄存器 · 状态寄存器 · 数据寄存器）

SPI驱动开发基础（轮询模式）

轮询模式下的SPI收发流程 · 代码实现（初始化 · 发送

SPI驱动开发基础

SPI驱动开发进阶（中断模式）

中断模式下的SPI收发流程 · 中断服务函数设计 · 环形缓冲区（Ring Buffer）…

SPI驱动开发进阶

SPI驱动开发高级（DMA模式）

DMA控制器与SPI模块的联动 · DMA描述符配置 · 内存到外设/外设到内存的传输

SPI多从机设备管理与片选策略

多从机共享SPI总线的硬件连接 · 软件片选与硬件片选 · 片选信号去毛刺处理

SPI多从机设备管理

SPI驱动在车载传感器中的应用

以车载加速度计（如BMA456）为例 · 通过SPI读取传感器ID · 配置寄存器

SPI驱动在车载存储芯片中的应用

以SPI Flash（如W25Q64… · 实现读ID · 擦除扇区

SPI驱动在车载显示驱动中的应用

以SPI接口的LCD屏（如ST778… · 实现初始化序列发送 · 画点

SPI驱动调试与性能优化

常见SPI通信故障（时钟极性不匹配 · 片选毛刺 · 数据偏移）

SPI驱动调试

I2C总线协议基础

I2C的物理层（SDA · SCL） · 开漏输出与上拉电阻

I2C总线协议基础

I2C时序分析与波形解读

I2C数据传输的时序图 · ACK/NACK机制 · 时钟同步与仲裁

I2C时序分析

车载MCU的I2C外设模块架构

I2C模块内部寄存器（控制寄存器 · 状态寄存器 · 数据寄存器）

I2C驱动开发基础（轮询模式）

轮询模式下的I2C主发送与主接收流程 · 代码实现（起始条件 · 发送地址

I2C驱动开发基础

I2C驱动开发进阶（中断模式）

中断模式下的I2C状态机设计 · 中断服务函数处理（主发送 · 主接收

I2C驱动开发进阶

I2C驱动开发高级（多主机与仲裁）

多主机共享I2C总线的仲裁机制 · 从机地址冲突检测 · 多主机环境下的驱动设计要点

I2C驱动开发高级

I2C从机驱动开发

车载MCU作为I2C从机时的寄存器配… · 从机地址设置 · 从机发送/接收回调函数实现

I2C从机驱动开发

I2C驱动在车载温度传感器中的应用

以车载温度传感器（如TMP117）为… · 通过I2C读取温度寄存器 · 配置转换模式

I2C驱动在车载电源管理芯片中的应用

以车载PMIC（如TPS6593）为… · 通过I2C配置输出电压 · 使能LDO

I2C驱动在车载触摸控制器中的应用

以I2C接口的触摸控制器（如FT5x… · 实现触摸点坐标读取 · 手势识别

I2C驱动调试与性能优化

常见I2C通信故障（总线锁死 · ACK丢失 · 时钟拉伸）

I2C驱动调试

SPI与I2C总线对比与选型

SPI与I2C在速率 · 引脚数 · 功耗

车载MCU的时钟与电源管理对SPI/I2C的影响

时钟树配置对SPI/I2C波特率的影… · 低功耗模式下外设时钟门控 · 唤醒源配置

SPI与I2C驱动的软件架构设计

分层设计（HAL层 · 驱动层 · 应用层）

SPI与I2C驱动的单元测试与集成测试

使用硬件在环（HIL）测试平台 · 编写测试用例（边界值 · 异常情况）

SPI与I2C驱动的安全性与可靠性设计

CRC校验 · 超时重传 · 看门狗喂狗策略

SPI与I2C驱动的RTOS集成

在FreeRTOS/AUTOSAR… · 信号量/互斥锁保护 · 中断与任务间的数据传递

课程总结与车载通信展望

本课程核心知识点回顾 · 车载网络发展趋势（CAN-FD · 车载以太网

课程总结车载通信展望