嵌入式系统学习笔记，涵盖 STM32 开发、FreeRTOS 实时操作系统、PID 控制算法和嵌入式 Linux。笔记以 Markdown 编写，配合大量原理图和代码示例，适合嵌入式开发入门和进阶参考。
| 专题 | 路径 | 内容概要 |
|---|---|---|
| STM32 | STM32/ |
标准库 + HAL 库双版本，覆盖全部常用外设 |
| FreeRTOS | FreeRTOS/ |
从任务调度到内存管理，含实战项目笔记 |
| PID 控制 | PID/ |
基础理论、算法改进、双环 PID、平衡车应用 |
| 嵌入式 Linux | Linux/ |
Ubuntu 入门、ARM 裸机开发、驱动开发 |
STM32F103 系列开发笔记，包含标准外设库和 HAL 库两条学习路线。
系统性整理的外设驱动笔记，每篇包含原理讲解 + 寄存器分析 + 代码示例：
01-中断与NVIC— 中断优先级分组、NVIC 配置、EXTI 外部中断02-ADC模数转换— ADC 工作原理、单次/连续/扫描模式、DMA 传输03-DMA直接存储器存取— DMA 通道配置、内存到外设/外设到内存传输04-USART串口通信— 波特率计算、中断收发、printf 重定向05-I2C总线通信— I2C 协议时序、软件/硬件 I2C、EEPROM 读写06-SPI总线通信— SPI 四种模式、全双工通信、W25Q Flash 驱动07-WDG看门狗— 独立看门狗、窗口看门狗、喂狗策略08-PWR电源控制与PWM— 低功耗模式、PWM 输出、舵机/电机控制09-BKP备份与RTC实时时钟— 备份寄存器、RTC 日历、掉电保存10-Flash闪存— 内部 Flash 读写、双字编程、掉电参数存储
另有 backup/ 目录保留了原始课堂笔记版本。
基于 STM32CubeMX 的 HAL 库开发笔记：
01-STM32 HAL库开发— CubeMX 工程创建、HAL 库架构、回调机制02-时钟系统— HSE/HSI/PLL 时钟树配置、系统时钟切换03-GPIO输出模式— 推挽/开漏输出、最大输出速度等级06-GPIO输入模式— 上拉/下拉/浮空输入、按键消抖07-LED闪灯— GPIO 输出实战08-按钮实验— GPIO 输入实战09-HAL中断— NVIC 配置、HAL 回调、中断优先级设计10-UART串口— HAL UART 收发、DMA 接收、空闲中断11-I2C— HAL I2C 驱动、HAL_MEM_Write/Read12-SPI— HAL SPI 全双工通信
状态机编程— 状态机在嵌入式中的应用模式定时器实现非阻塞式程序— 用定时器替代 Delay，实现多任务并发
从零开始学习 FreeRTOS 实时操作系统，分为系统性笔记和项目实战笔记两部分。
按学习路径组织，从基础到进阶：
基础概念 (01_基础概念/)
- 任务创建与调度、任务状态机（就绪/运行/阻塞/挂起）
- Cortex-M3/M4 中断与 FreeRTOS 的关系
核心机制 (02_核心机制/)
- 队列（Queue）— 任务间消息传递、生产者-消费者模型
- 信号量（Semaphore）— 二值信号量、计数信号量、互斥量
- 事件组（EventGroup）— 多条件同步、按位等待
- 任务通知（Task Notification）— 轻量级替代队列/信号量
- 软件定时器 — 回调式定时任务
进阶主题 (03_进阶主题/)
- 内存管理 — heap_1 到 heap_5 五种方案对比
- 资源管理 — 优先级继承、临界区、调度器挂起
- 中断管理 — FromISR API、延迟中断处理
- 低功耗 — Tickless Idle 模式
源码与工程 (04_源码与工程/)
- FreeRTOS 内核源码结构分析
- 移植到 STM32F103 的完整步骤
- FreeRTOSConfig.h 配置项详解
- 堆栈溢出检测与调试技巧
基于游戏项目的 FreeRTOS 实践 (个人笔记/游戏设计/)
- 队列实现多设备输入处理（10 篇）
- 信号量控制资源访问
- 互斥量解决优先级反转
- 事件组同步多任务
- 任务通知实现高效通信
- 软件定时器管理游戏循环
- 资源管理避免死锁
视频课程笔记 (视频笔记/, 05_课程笔记/, 百问网资料/)
- 配套视频课程的详细笔记，含大量原理图和代码注释
从基础理论到工程实践的完整 PID 学习路径：
01_PID基础理论— 比例/积分/微分的作用、位置式与增量式公式推导02_PID算法改进— 积分分离、积分限幅（抗饱和）、微分先行、不完全微分03_程序优化— 定点数运算、查表法、死区处理、输出限幅的工程实现04_双环PID的基本理论— 串级 PID 结构（外环 + 内环）、参数整定方法05_平衡车基于MPU6050的俯仰角和互补滤波— 陀螺仪 + 加速度计融合、互补滤波器设计06_平衡车的PID控制之角度环— 直立环 PD 控制、机械中值校准07_PID的速度环— 速度环 PI 控制、角度环 + 速度环串级调试
Linux 基础操作，适合零基础入门：
- 文件系统结构、目录管理、文件权限
- vim 编辑器使用、GCC 编译、Makefile 编写
- 用户管理、网络配置、SSH 远程连接
- 软件包管理（apt）、Shell 脚本基础
从零搭建 ARM Linux 开发环境：
- ARM 处理器架构（Cortex-A 系列）
- 交叉编译工具链搭建
- Bootloader（U-Boot）编译与烧录
- Linux 内核配置与编译
- 设备树（Device Tree）基础
系统性的 Linux 驱动开发笔记（72 篇），覆盖：
- 字符设备驱动框架（open/release/read/write/ioctl）
- GPIO 驱动（LED/按键/蜂鸣器）
- 中断处理（软中断、tasklet、工作队列）
- 平台设备驱动（platform_driver）
- 设备树与驱动绑定
- I2C/SPI 设备驱动
- 并发控制（原子操作、自旋锁、信号量、互斥体）
- 内核定时器与延时
- 输入子系统（input subsystem）
- 网络设备驱动基础
- 调试技巧（printk、proc 文件系统、oops 分析）
Obsidian Map of Content 链接，快速定位相关笔记：
- _MOC_FreeRTOS.md — FreeRTOS 知识地图
- _MOC_STM32.md — STM32 外设索引
- _MOC_PID.md — PID 算法索引
embedded-notes/
├── STM32/ # STM32 开发笔记
│ ├── 标准库/new/ # 标准外设库（10 篇系统性笔记）
│ ├── 标准库/backup/ # 标准库原始课堂笔记
│ ├── HAL库/ # HAL 库 + CubeMX（12 篇）
│ └── 通用知识/ # 状态机编程、非阻塞设计
├── FreeRTOS/ # FreeRTOS 实时操作系统
│ ├── 01_基础概念/ # 任务、调度、中断
│ ├── 02_核心机制/ # 队列、信号量、事件组、任务通知
│ ├── 03_进阶主题/ # 内存管理、资源管理、低功耗
│ ├── 04_源码与工程/ # 内核源码、移植、配置
│ ├── 个人笔记/游戏设计/ # 实战项目（游戏中的 FreeRTOS 应用）
│ └── 视频笔记/ # 配套视频课程笔记
├── PID/ # PID 控制算法
│ ├── 01-03_基础与改进 # 理论、改进、程序优化
│ ├── 04_双环PID # 串级 PID 控制
│ └── 05-07_平衡车应用 # MPU6050 + 互补滤波 + 直立环 + 速度环
├── Linux/ # 嵌入式 Linux
│ ├── 正点原子Ubuntu入门篇/ # Linux 基础操作
│ ├── ARM裸机开发/ # ARM + U-Boot + 内核 + 设备树
│ └── ai总结笔记/ # 驱动开发（72 篇）
├── Assets/ # 图片资源
├── _MOC_FreeRTOS.md # FreeRTOS 知识地图
├── _MOC_STM32.md # STM32 外设索引
└── _MOC_PID.md # PID 算法索引
MCU: STM32F103 (Cortex-M3) / STM32L4xx (Cortex-M4F)
RTOS: FreeRTOS (CMSIS-RTOS V2)
IDE: Keil MDK-ARM / STM32CubeMX / VS Code
调试器: ST-Link / J-Link
Linux: Ubuntu 20.04 / ARM Cortex-A / Buildroot
通信协议: UART / I2C / SPI / CAN
控制算法: PID / 互补滤波 / 卡尔曼滤波
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