嵌入式软件架构设计之总目录

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原创 2025-12-02 20:28:53 557 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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嵌入式软件架构设计之一:点亮星星之灯，构建最小系统

嵌入式软件架构设计之二:通过uart串口，构建系统log日志打印功能

嵌入式软件架构设计之三:uart串口接收数据的常见方法

嵌入式软件架构设计之四:UART串口数据接收与处理的高效同步方案

嵌入式软件架构设计之五:通过UART串口-构建系统交互式命令行处理组件

嵌入式软件架构设计之六:通过UART串口-构建“AT命令”处理机

嵌入式软件架构设计之七:双机通信及通信协议之字符串协议

嵌入式软件架构设计之八:双机通信协议之二进制协议

嵌入式软件架构设计之九: 双机通信之通信方式

嵌入式软件架构设计之十: 双机通信协议之那些常见数字的由来（0x7E、0xAA、0x55、0x0D）

嵌入式软件架构设计之十一:RTC构建系统时间（1/2）

嵌入式软件架构设计之十二:RTC构建系统时间-分层设计（2/2）

嵌入式软件架构设计之十三：MCU的固件版本为什么要分离成Bootloader+App两部分？

嵌入式软件架构设计之十四：版本OTA / FOTA 升级设计（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十五：版本升级中的文件完整性校验算法-MD5、SHA256(上位机工具及C语言代码)

嵌入式软件架构设计之十五：系统电源管理框架设计（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十六：系统电源管理之休眠与唤醒（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十七：系统电源管理之低功耗设计原则（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十八：备用电池充电及健康管理框架设计（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十九：批量生产功能测试设计（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之二十：版本功能裁剪、宏定义的使用（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之二十一：系统安全机制设计（看门狗/容错机制设计）（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十二十二：Base64编解码、CRC、MD5、SHA256、AES128/256在实际项目中的使用（构建中，待发布...）

嵌入式软件架构设计之十二十三：软件架构设计常用原则（分层、模块化、解耦、热裁剪）具体                                                          实现

实战篇（STM32+FreeRTOS/RT-Thread）

Stm32CubeMx下载及安装详细图文过程
 


 

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#嵌入式软件架构
嵌入式软件架构设计之九: 双机通信之通信方式 双机通信可分为主从和对等模式，主要采用请求-响应（可靠）和主动上报（不可靠）两种方式。通信机制分为同步和异步：同步通信要求每次请求必须得到响应后才能继续，实现简单但效率低；异步通信允许多个请求同时进行，效率高但实现复杂。两种方式都需要通过帧匹配（消息类型和流水号）处理请求响应穿插的情况。建议优先使用同步通信以保证可靠性，但帧结构设计需支持帧匹配功能以应对临界情况。异步通信适用于高效率要求的场景。 阅读详情

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嵌入式软件架构设计之三:uart串口接收数据的常见方法

这种方法是做一个timer定时器，串口开始接收数据时开启定时，只要有连续的数据过来就reset 定时器重新定时，当最后一个数据接收结束时，定时器定时中断产生，认为本波数据接收完毕，在中断处理函数中将DMA中数据存入FIFO。这种方式通常是最基本的方式，一个字节串口数据过来，触发一次串口中断，在串口中断中可以读到一个字节数据，然后依次放入串口接收buff中，等接收到结束符或达到提前约定的数据长度时，可以认为本次接收结束，可以进行下一步处理数据的动作。DMA+空闲中断方式实现“整包”不定长串口数据接收。

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嵌入式软件架构设计之十二:RTC构建系统时间-分层设计（2/2）

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嵌入式软件架构设计之四:UART串口数据接收与处理的高效同步方案

本文探讨了UART串口接收数据后进行处理任务间同步的方案。通过分析数据接收结束判断（结束符或空闲中断）、数据存储（环形FIFO或消息队列）和任务同步（信号量）三个关键问题，提出了两种典型实现模式：1）环形FIFO+信号量方式，支持数据流连续处理及拼包拆包，更具灵活性；2）消息队列方式，适合简单交互场景。文章重点阐述了环形FIFO的非破坏性读取特性在处理半包/粘包时的优势，并提供了基于RT-Thread的具体实现代码示例。最后指出这种中断接收+任务处理的模式符合中断上下文设计思想，将耗时操作从中断服务程序转移

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嵌入式软件架构设计之五:通过UART串口-构建系统交互式命令行处理组件

本文介绍了一种嵌入式系统命令行处理组件的实现方法，通过串口接收命令行输入，采用零拷贝技术高效解析命令参数，使用函数指针和命令映射表实现命令匹配分发。系统以空格为分隔符解析命令和参数，通过直接修改原始数据并替换结束符的方式实现零拷贝解析，节省内存空间。命令表维护了命令名称、处理函数和描述信息，分发器通过遍历匹配执行对应操作。该方案适用于开发调试、生产测试等场景，具有高效、实用的特点，可灵活修改应用于不同项目需求。

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嵌入式软件架构设计之六:通过UART串口-构建“AT命令”处理机

本文介绍了AT命令的处理方法及其在物联网领域的广泛应用。AT命令以"AT"开头，分为基础类、S参数类和扩展类三种类型，具有请求、响应和URC主动上报三种交互形式。文章提出了一种基于单向链表和函数指针的AT命令处理机实现方案，通过结构体存储命令元素、参数和类型信息，利用函数指针表实现命令分发。该方案支持多种AT命令格式解析，包括基础指令、S参数指令和扩展指令，并通过链表结构灵活处理多参数情况。最后以GPS控制为例展示了具体命令的处理流程，体现了该方法的通用性和扩展性。

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嵌入式软件架构设计之八:双机通信协议之二进制协议

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嵌入式软件架构设计之十三：MCU的固件版本为什么要分离成Bootloader+App两部分？

如果是一台设备的升级，勉强按照上面的操作还能凑合，如果是批量的发货，成千上万台设备，更甚者是几十万、上百万台，亦或是千万级的发货，靠拆壳子飞线，然后手动进行逐台升级，那基本上是不现实的。我们知道对于像MCU这样的芯片进行软件开发时，我们搭建好开发环境，使用集成编译开发环境如Keil或IAR，VSCode等工具进行编译（当然底层实际是用ARM CC/GCC等编译器），通常编译出一个HEX文件，这个HEX文件带有地址信息，使用SWDIO/JTAG等接口，通过J-Flash工具可以进行芯片固件的烧录。

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嵌入式软件架构设计之七:双机通信及通信协议之字符串协议

在嵌入式产品开发中，经常会遇到需要双机通信的场景，比如设备与PC上位机软件之间的RS232串口通信;智能手表与后端云服务器之间基于TCP的无线通信；蓝牙主机设备（如手机蓝牙APP）与蓝牙从机（如蓝牙智能锁）之间的通信；设备内部不同SOC芯片之间或是功能模块之间的串口通信，例如两个MCU之间的通信，MCU与蓝牙芯片间的通信，这些都属于双机通信。

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嵌入式软件架构设计之一:点亮星星之灯，构建最小系统

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嵌入式软件架构设计之十一:RTC构建系统时间（1/2）

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