嵌入式系统入门：从基础到实战

嵌入式系统入门指南大纲

嵌入式系统概述

定义嵌入式系统及其应用领域（消费电子、工业控制、医疗设备等）
与传统计算机系统的区别（实时性、资源受限、专用性）
核心组成部分（处理器、内存、外设、操作系统）

硬件基础知识

常见嵌入式处理器架构（ARM、AVR、PIC、RISC-V）
微控制器（MCU）与微处理器（MPU）的区别
外设接口（GPIO、UART、SPI、I2C）
传感器与执行器的连接方式
电源管理与低功耗设计

软件开发环境搭建

常用开发工具链（编译器、调试器、IDE）
嵌入式操作系统选择（FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr）
交叉编译与烧录工具（OpenOCD、J-Link）
模拟器与硬件调试技巧

嵌入式编程语言与框架

C/C++在嵌入式开发中的核心地位
汇编语言的使用场景（启动代码、性能优化）
面向硬件寄存器的编程方法
实时操作系统（RTOS）任务调度与同步机制

典型项目实战案例

LED控制与按键输入（基础GPIO操作）
串口通信与数据解析（UART应用）
定时器与中断编程（PWM、输入捕获）
传感器数据采集（ADC、I2C/SPI驱动）
无线通信模块集成（蓝牙、Wi-Fi、LoRa）

调试与性能优化

逻辑分析仪与示波器的使用
内存泄漏与栈溢出检测方法
功耗分析与优化策略
实时性测试与基准测试工具

进阶学习方向

Linux嵌入式开发（Buildroot、Yocto）
硬件加速与DSP编程
机器学习在边缘计算中的应用
安全加固与OTA升级设计

资源推荐

开源硬件平台（STM32、ESP32、Raspberry Pi Pico）
社区论坛与文档（STM32CubeMX、Arduino官方库）
经典书籍与在线课程（《嵌入式系统设计》《Mastering Embedded Linux Programming》）