MCU进阶篇（一）——选项字节
MCU进阶篇（一）——选项字节前言： 1 介绍 本篇以STM32F103 MCU系列为例，选项字节（Option Bytes） 是STM32微控制器中一个特殊的配置区域，用于存储芯片的关键系统级配置信息。这些配置在芯片上电或复位时被读取，直接影响其硬件行为和安全特性。选项字节就是STM32芯片的一组“启动开关”或“熔丝位”（Fuse Bits），用来设置一些不能在运行时随意更改的重要参数。 2 存储 在STM32F103系列中，选项字节不是程序代码的一部分，也不是RAM中的变量，而是保存在Flash存储器中的一个受保护区域，具有非易失性（掉电不丢失）。选项字节存储在MCU片内Flash中，查看芯片数据手册，其中介绍了选项字节在内存中的存放位置。它的前面是片内Flash中的固件，后面是主内存区。 在参考手册中介绍了选项字节的大小，共计16字节。 3 定义 在官方文档 STM32F10xxx Flash memory microcontrollers...
Vim基础篇（三十一）——字符替换插件vim-clap
Vim基础篇（三十一）——字符替换插件vim-clap前言： 在linux下编程，终端最是常用的工具，将Vim和Terminal配合好使用将大大提高效率。 1 介绍 vim-clap 是一个强大的Vim插件，提供了多种功能，其中之一是字符替换功能。它允许用户在Vim中快速查找和替换文本，支持正则表达式和多文件操作，非常适合处理大量文本数据。 异步处理（Async） 所有搜索操作在后台异步执行，不会阻塞编辑器。 提供流畅的用户体验，即使在大型项目中也能快速响应。 无需外部依赖（可选） 默认使用 Vim 内置功能实现，无需安装 fzf、ripgrep 等外部工具。 可选集成 rg（ripgrep）、git 等工具以提升性能。 丰富的源（Providers） 支持多种查找模式，例如： Clap files：文件查找（支持 .gitignore） Clap git_files：Git 管理的文件 Clap grep：文本内容搜索（类似 :Ag） Clap buffers：打开的缓冲区切换 Clap marks：书签跳转 Clap...
OpenOCD基础篇（三）——擦除和读取
OpenOCD基础篇（三）——擦除和读取前言： 本篇文章介绍使用OpenOCD烧录和调试。 1 全片擦除 通过OpenOCD可以对MCU的Flash进行全片擦除，本文以STM32F103ZET6单片机为例，创建一个OpenOCD的脚本文件 jlink_swd_stm32f103_erase_flash.cfg ，内容如下： 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081# ============================================# STM32F103ZET6 全片擦除配置文件（J-Link + SWD）# 支持无 nSRST 连接情况# ============================================# 使用 J-Link...
Vim基础篇（三十）——Debug插件vimspector
Vim基础篇（三十）——Debug插件vimspector前言： 在linux下编程，终端最是常用的工具，将Vim和Terminal配合好使用将大大提高效率。 1 介绍 vimspector 是一个为Vim和Neovim提供图形化调试功能的插件，它使得在Vim中进行代码调试变得更加直观和高效。vimspector支持多种编程语言（如Python、C/C++、JavaScript、Go、Java等），通过集成 Debug Adapter Protocol (DAP) 实现与各种调试器的通信。 多语言支持 : 借助 DAP 协议，vimspector 可以支持任何实现了对应 Debug Adapter 的语言，例如： Python（使用 debugpy ） C/C++/Rust（使用 lldb-vscode 或 gdb ) JavaScript/TypeScript（使用 vscode-node-debug2 ） Go（使用 delve ） Java、Ruby、PHP...
FreeRTOS基础篇（八）——高级调试功能
FreeRTOS基础篇（八）——高级调试功能前言： 在嵌入式开发中，系统的稳定性与性能优化离不开强大的调试支持。FreeRTOS 不仅是一个轻量级实时操作系统，还提供了一系列高级调试功能，帮助开发者深入洞察系统运行状态。从任务调度跟踪、CPU 使用率统计，到栈溢出检测与内存分配监控，结合 Tracealyzer 和 SystemView 等可视化工具，可大幅提升问题定位效率。本文介绍 FreeRTOS 的核心调试机制及其应用，助你打造更可靠、高效的嵌入式系统。 1 介绍 FreeRTOS提供了多种高级调试功能，帮助开发者在开发和优化嵌入式系统时定位问题、分析运行状态。主要包括： 可视化跟踪（Trace Facility）：通过启用 configUSE_TRACE_FACILITY 和使用第三方工具（如 Tracealyzer 和 SystemView ），可记录任务调度、队列操作、内存分配等事件，生成时间轴视图，用于分析系统行为和性能瓶颈。 运行时统计（Runtime Stats）：启用...
FreeRTOS基础篇（七）——事件组和任务通知
FreeRTOS基础篇（七）——事件组和任务通知前言： 在嵌入式实时系统中，任务间的同步与通信是构建复杂应用的核心。FreeRTOS 提供了多种机制来协调任务执行，其中事件组（Event Group）和任务通知（Task Notifications）因其高效性和灵活性被广泛使用。事件组适用于多事件的逻辑组合等待，而任务通知则是最快速的任务间通信方式，无需额外创建队列或信号量。本文通过实例详解两者的工作原理、API 使用场景及性能差异，帮助开发者在实际项目中做出更优选择，提升系统响应速度与资源利用率。 1 事件组（Event Group）1.1 介绍 事件组是一种允许一个或多个任务等待多个“事件”中某些或全部发生的同步机制。它使用一个24位（STM32上通常为23位可用）的位图来表示不同的事件标志（bit flags），每个bit可代表一个特定事件。 典型用途： 等待多个条件中的任意一个发生（如：按键按下 OR 定时器超时） 等待多个条件全部满足（如：网络连接 + 时间同步 + 配置加载完成） 1.2...
FreeRTOS基础篇（六）——中断管理
FreeRTOS基础篇（六）——中断管理前言： 在实时操作系统中，中断是响应外部事件的核心机制，而如何安全、高效地处理中断，直接关系到系统的实时性与稳定性。FreeRTOS 通过精心设计的中断管理机制，实现了中断与任务间的协同工作，既保证了关键操作的及时响应，又避免了资源竞争与系统崩溃的风险。本文聚焦 FreeRTOS 在 Cortex-M 平台上的中断处理原理，深入解析 FromISR API、中断优先级配置、PendSV 调度机制等核心概念，帮助开发者正确编写中断服务程序，充分发挥 RTOS 的实时性能。 1 介绍 中断 是硬件或软件发出的信号，通知CPU暂停当前任务，去处理更紧急的事件（如定时器溢出、串口接收数据等）。处理中断的函数称为 中断服务程序（ISR, Interrupt Service Routine） 。中断处理应尽可能快，避免阻塞系统，因此中断内要处理的东西应该尽可能精简。 FreeRTOS对中断进行了优化，使其与任务调度协同工作。主要特点包括： 可屏蔽中断（Maskable...
FreeRTOS基础篇（五）——内存管理
FreeRTOS基础篇（五）——内存管理前言： 在嵌入式系统中，内存资源宝贵且有限，合理的内存管理对系统稳定性与实时性至关重要。FreeRTOS 通过提供多种可选的堆管理方案（heap_1 至 heap_5），让开发者能够根据应用场景灵活选择最合适的策略，兼顾效率、安全与碎片控制。本文系统介绍这五种内存管理方式的核心原理、适用场景及配置方法，帮助你深入理解 FreeRTOS 的内存机制，做出更优的设计决策。 1 介绍 FreeRTOS作为一个轻量级的实时操作系统（RTOS），在资源受限的嵌入式系统中广泛应用。由于其不依赖标准c库的动态内存管理（如 malloc / free），FreeRTOS提供了多种灵活且可配置的内存管理方案，以满足不同应用场景对性能、安全性和内存碎片的要求。 FreeRTOS不直接使用c标准库中的 malloc() 和 free()，而是提供了一套可移植、可配置的内存管理机制，以适应资源受限的嵌入式环境。其核心思想是：将一块静态定义的内存区域作为堆（heap），由...
FreeRTOS基础篇（三）——任务管理
FreeRTOS基础篇（三）——任务管理前言： 本文将系统性地讲解 FreeRTOS 中任务的创建、运行、状态转换以及阻塞与唤醒机制，帮助读者理解如何利用任务实现复杂的实时应用逻辑。通过实际代码示例，您将掌握任务的基本使用方式，并为后续学习队列、信号量、事件组等高级功能打下坚实基础。让我们从“任务”出发，逐步揭开 FreeRTOS 多任务并发的神秘面纱。 1 介绍 FreeRTOS的 任务管理 是其核心功能之一，具有轻量、高效、可移植性强等特点。主要具有以下特点。 多任务并发执行 FreeRTOS支持多任务并法执行（通过时间片轮转和优先级抢占实现），每个任务都是一个独立的函数，拥有自己的 栈空间 和 上下文 环境。值得解释下这里所说的栈空间是什么，它包含函数内部的局部变量、函数调用时的参数信息、函数调用后的返回地址，而上下文是指程序计数器（PC指针）、堆栈指针（SP）、通用寄存器（R0, R1,...
FreeRTOS基础篇（四）——时间管理
FreeRTOS基础篇（四）——时间管理前言： 本文简要介绍FreeRTOS中的时间管理机制，重点讲解系统节拍（SysTick）的工作原理、节拍计数器的使用以及任务延时函数的差异，帮助读者掌握如何在实际项目中实现精确的时间控制。 1 介绍 时间管理是实时操作系统（RTOS）的核心组成部分之一。在 FreeRTOS 中，时间管理主要依赖于一个周期性的硬件定时器中断——系统节拍（SysTick），它为整个系统提供时间基准，驱动任务调度、延时控制、超时判断等关键功能。 2 系统节拍（Tick） FreeRTOS使用一个固定的频率产生周期性中断，称为 系统节拍中断（Tick Interrupt），通常由处理器的SysTick定时器实现。每次中断发生时，FreeRTOS内核会调用 xTaskIncrementTick() 函数，递增一个全局计数器 xTickCount，这个计数器记录了自系统启动以来经过的节拍数。 默认节拍频率：1000Hz（即每 1ms 一次中断）。可配置范围：一般为10Hz ~...