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EMBEDDED SYSTEMS · FOUNDATION FIRST

EMBEDDED SYSTEMS · 0–14

让软件
进入真实世界

从受约束的 C 程序开始,逐步掌握电路、Cortex-M、外设、实时系统、调试与工程交付。主线以 STM32 为例,每个概念也会说明它如何迁移到 ESP32 与嵌入式 Linux。

CURRICULUM15 章从 0 到 14
READY NOW15 章第 0–14 章均可学习
PRIMARY PATHSTM32Cortex-M + C
NO HARDWARE可开始先用浏览器练习

BEGINNER ON-RAMP

先走两条桥梁,再进入章节主线

开始学习前,先完成固定板卡实践和嵌入式 C 基础两条准备路线。

BEFORE CHAPTER 02

嵌入式 C 入门桥梁

整数、控制流、数组与指针、位运算、volatile、模块和状态机,学完再读编译链接。

CUMULATIVE PROJECT

一台环境遥测设备,逐章增加能力

不清空上一章重来;每个里程碑都保留已验证的行为和同一份 telemetry-v1 合同。

第 4–6 章GPIO、时间基、中断与低功耗
第 7 章UART 命令和诊断出口
第 8–9 章ADC 传感、协议与错误计数
第 10–11 章FreeRTOS 队列、健康与可靠性
第 12 章ESP32 网关、SoftAP 与 HTTP

REPRODUCIBLE BASELINE

官方资料与实验版本锁定

学习和实验请先按表中列出的稳定版本进行;官方页面的最新版本可用来了解更新,切换前请先确认兼容性。

组件课程基线官方来源
Arm GNU Toolchain15.2.rel1官方版本页
STM32CubeG0v1.6.3官方版本页
CMSIS Device G0v1.4.5官方版本页
FreeRTOS KernelV10.3.1 (课程工程运行版本)官方版本页
ESP-IDF Programming Guidev6.1官方版本页
Buildroot User Manual2026.08官方版本页
Linux kernel documentation6.18.7 (课程 defconfig)官方版本页
核对日期:2026-09-05。FreeRTOS 固件实际使用 V10.3.1;202604.00-LTS/V11.3.0 仅作为迁移对照,不能混用 API 或头文件。

CURRICULUM MAP

15 章,按能力而非芯片型号推进

15 个章节入口均已开放,可以按顺序学习,也可以直接进入感兴趣的主题。

CHAPTER 0

嵌入式全景与安全起步

理解约束、开发闭环、硬件边界与第一份可验证交付物。

进入第 0 章 →
CHAPTER 1

电路、信号与测量

电压、电流、逻辑电平、万用表、示波器与安全供电。

进入第 1 章 →
CHAPTER 2

C、编译与链接

内存、栈、静态存储期、ELF、map 文件与构建边界。

进入第 2 章 →
CHAPTER 3

Cortex-M 与启动流程

复位、向量表、时钟、内存映射与最小启动代码。

进入第 3 章 →
CHAPTER 4

GPIO、按键与状态机

输入输出、上拉下拉、去抖、非阻塞循环与有限状态机。

进入第 4 章 →
CHAPTER 5

定时器、PWM 与时间

计数器、比较、周期任务、占空比与时间精度。

进入第 5 章 →
CHAPTER 6

中断、DMA 与低功耗

中断预算、竞争、缓冲区、DMA 与唤醒路径。

进入第 6 章 →
CHAPTER 7

UART、I²C 与 SPI

帧、时序、总线仲裁、超时、校验和诊断日志。

进入第 7 章 →
CHAPTER 8

ADC、传感器与校准

采样、量化、滤波、误差预算与传感器数据合同。

进入第 8 章 →
CHAPTER 9

驱动分层与设备协议

寄存器层、HAL、接口抽象、模拟设备与故障注入。

进入第 9 章 →
CHAPTER 10

FreeRTOS 与实时设计

任务、队列、同步、优先级反转、deadline 与看门狗。

进入第 10 章 →
CHAPTER 11

调试、测试与可靠性

SWD、断点、日志、单元测试、HIL 与故障复盘。

进入第 11 章 →
CHAPTER 12

ESP32 联网设备

Wi-Fi、BLE、网络状态机、OTA、安全与功耗策略。

进入第 12 章 →
CHAPTER 13

嵌入式 Linux

启动链、设备树、进程、交叉编译、驱动边界与部署。

进入第 13 章 →
CHAPTER 14

综合设备交付

从需求、原理图与固件,到测试、版本、故障恢复与文档。

进入第 14 章 →

PRIMARY SOURCES

从本站路线进入官方资料

先按课程路线学习,再通过下面的官方资料核对芯片、寄存器和工具版本。