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课程大纲

嵌入式系统与C++简介

  • 嵌入式系统架构概述
  • 嵌入式软件开发的挑战
  • C++对微控制器和嵌入式平台的适用性
  • 平衡抽象、性能和资源限制

嵌入式C++开发环境

  • 搭建嵌入式开发工具链
  • 编译器、调试器和构建系统
  • 与目标设备协作
  • 开发和部署嵌入式应用

嵌入式系统的面向对象编程

  • 面向对象设计的原则
  • 资源受限环境中的类和对象
  • 封装和模块化设计
  • 在嵌入式应用中有效应用面向对象技术

嵌入式开发的高级C++特性

  • 继承和多态
  • 虚函数和运行时开销考虑
  • 模板及避免不必要的代码扩展
  • 内联函数和性能优化

内存管理和资源优化

  • 嵌入式系统中的内存限制
  • 栈和堆的使用考虑
  • 动态内存管理策略
  • 避免内存碎片和代码膨胀

错误处理和安全考虑

  • 嵌入式环境中的异常处理
  • 设计可靠且可预测的软件
  • 防御性编程技术
  • 安全关键系统的C++考虑

C++标准库及嵌入式使用

  • 选择合适的标准库特性
  • 最小化资源使用
  • 自定义库和嵌入式友好替代方案
  • 编写高效且可维护的代码

启动、硬件交互和调试

  • 嵌入式应用启动序列
  • 初始化例程
  • 在目标硬件上调试C++应用
  • 诊断性能和运行时问题

实时编程和操作系统

  • 实时系统基础
  • 使用实时操作系统(RTOS)
  • 任务调度和时间约束
  • 开发响应迅速且确定性的应用

C和C++互操作性

  • 集成C和C++代码库
  • 从C++调用C库
  • 管理混合语言嵌入式项目
  • 从C迁移到C++的策略

面向对象建模和UML

  • 应用UML进行嵌入式软件设计
  • 对类和系统组件建模
  • 将设计转化为高效的嵌入式代码
  • 通过结构化设计提高可维护性

实践嵌入式C++应用工作坊

  • 使用C++开发嵌入式应用
  • 应用优化和安全技术
  • 在目标设备上测试和调试
  • 最佳实践回顾和后续步骤

要求

  • 对C++有一般性了解
 21 小时

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