嵌入式路线

第一阶段：基础入门（搭建软硬件知识框架）

1. 嵌入式硬件基础
   核心元器件认知
   核心处理器：MCU（51 单片机、STM32F103、STM32L4 低功耗系列、arduino系列）、CPU 架构（ARM Cortex-M0/M3/M4、RISC-V 基础指令集）
   基础外设模块：GPIO（推挽 / 开漏输出、上拉 / 下拉输入）、UART（异步通信、波特率配置）、I2C（主从模式、ACK 应答）、SPI（主机 / 从机、时钟极性 / 相位）、ADC（单通道 / 多通道、采样率）、DAC（输出精度）、定时器（定时中断、PWM 生成、输入捕获）
   辅助元器件：电阻（限流 / 分压）、电容（滤波 / 耦合）、电感（储能 / 滤波）、LED（发光二极管）、按键（轻触开关）、传感器（DHT11 温湿度、HC-SR04 超声波、光敏电阻、MPU6050 六轴）、执行器（蜂鸣器、小型直流电机、舵机）、电源芯片（LDO 线性稳压、DC-DC 开关稳压、锂电池充电芯片 TP4056）
   电路基础理论
   模拟电路：欧姆定律、基尔霍夫电流 / 电压定律、串并联电路计算、分压电路设计、限流电路设计、电源稳压原理（LDO/DC-DC 工作方式）、信号放大（运算放大器基础）
   数字电路：高低电平定义（TTL/CMOS 标准）、逻辑门（与 / 或 / 非 / 与非 / 或非）、组合逻辑电路（编码器 / 译码器）、时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器）、常见电路故障排查（短路检测、断路定位、虚焊判断）
   硬件开发工具（优先立创 EDA）
   设计工具：立创 EDA（网页版 / 客户端，原理图绘制、PCB 布局布线、BOM 表生成）、后续拓展 Altium Designer（复杂 PCB 设计）、KiCad（开源跨平台）
   调试工具：万用表（电压 / 电流 / 电阻 / 通断测量）、面包板 + 杜邦线（快速电路搭建）、烙烙铁 + 焊锡丝（基础焊接）、热风枪（贴片元器件焊接，进阶）
2. 嵌入式软件基础
   核心编程语言（强化 C 语言内存管理、调试技巧）
   必备语言：C 语言（数据类型、指针（一级 / 二级指针）、结构体（嵌套结构体）、枚举、联合体、函数指针、数组（一维 / 二维）、内存管理（栈 / 堆区别、局部 / 全局 / 静态变量存储区域、内存泄漏排查、野指针避免）、调试技巧（GDB 基础命令：break/next/step/print/backtrace、printf 日志打印规范（时间戳 + 模块 + 级别））
   辅助语言：ARM Cortex-M 汇编（基础指令：MOV/ADD/SUB/PUSH/POP、中断服务函数汇编入口）、Python（串口通信（pyserial 库）、数据可视化（matplotlib 库）、上位机开发（Tkinter/PyQt））
   开发环境与工具链（优先 STM32CubeIDE、Arduino IDE）
   IDE：STM32CubeIDE（开源免费、集成 STM32CubeMX 配置工具、支持调试）、Arduino IDE（轻量化、图形化编程可选、丰富库支持）、后续学习 Keil MDK（工业级 STM32 开发）、IAR Embedded Workbench（多架构支持）、VSCode+Plantform（强大平台，味大无需多盐）、CCS（ti板用）
   工具链：GCC 交叉编译器（编译流程：预处理 - 编译 - 汇编 - 链接）、Makefile（基础语法：目标 / 依赖 / 命令、变量定义、条件判断）、CMake（跨平台工程管理，进阶）
   下载与调试：ST-Link（仿真器，适配 STM32）、J-Link（多架构仿真器，进阶）、串口调试助手（SSCOM、SecureCRT、TeraTerm）、USB 转 TTL 模块（串口通信桥梁）
   嵌入式系统基础
   裸机编程：轮询机制（顺序执行任务，如 LED 闪烁 + 按键扫描）、中断机制（外部中断（按键唤醒）、定时器中断（定时任务）、外设中断（UART 接收中断）、中断优先级配置）
   RTOS 入门：FreeRTOS（核心概念：任务（创建 / 删除 / 挂起 / 恢复）、优先级（0-31 级）、任务栈、简单案例（双任务控制 LED 闪烁））、RT-Thread Nano（轻量级，适合资源受限 MCU）
3. 基础实践项目
   最小系统验证：STM32 最小系统搭建（电源 + 复位 + 时钟 + 下载电路）、点亮 LED（GPIO 输出配置）、LED 闪烁（延时函数 / 定时器定时）
   基础交互开发：按键控制 LED（GPIO 输入检测、消抖处理（软件延时 / 定时器））、串口打印 “Hello World”（UART 初始化、printf 重定向）、串口收发数据（中断接收 / 轮询接收）
   简单传感器应用：DHT11 温湿度采集（单总线协议实现）+ 串口打印、HC-SR04 超声波测距（定时器输入捕获 / IO 口电平检测）+LED 显示距离、MPU6050 六轴数据采集（I2C 通信）+ 串口打印
   进阶裸机功能：定时器生成 PWM 控制 LED 亮度（PWM 占空比调节）、ADC 采集光敏电阻值并调节 PWM（ADC 单通道采集、数据转换）、舵机角度控制（PWM 信号生成）、小型直流电机转速控制（PWM + 电机驱动模块 L298N）
   第二阶段：进阶深化（攻克复杂软硬件协同问题）
4. 核心硬件进阶
   高性能处理器与架构
   进阶 MCU：STM32H7（高性能，主频 480MHz）、ESP32（WiFi + 蓝牙双模、双核）、ESP32-C3（RISC-V 架构、低功耗）、瑞萨 RA 系列（工业级、丰富外设）
   异构架构：NXP i.MX6ULL（SoC，ARM Cortex-A7 内核、集成 GPU）、Xilinx Zynq（MCU+FPGA 异构）、国产安路 FPGA（搭配 MCU 核心板）
   存储模块：SPI Flash（W25Q 系列，程序存储 / 数据存储）、NAND Flash（大容量存储，进阶）、SRAM（外部扩展，提升运行速度）、DRAM（DDR3/DDR4，SoC 内存）、SD 卡（SDIO 接口 / SPI 接口，大容量数据存储）、eMMC（嵌入式 MMC，高速存储，SoC 常用）
   工业级接口与总线
   串行总线：CAN/CAN-FD（汽车 / 工业控制，STM32F4/F7/H7 CAN 模块、CANoe/CANalyzer 总线分析工具）、Modbus 协议（RTU（串口）/TCP（以太网），工业设备通信标准）、RS485（差分传输、远距离通信、多节点组网）、RS232（点对点通信，PC 与设备连接）
   高速接口：Ethernet（以太网，STM32F4ETH、STM32H7ETH 模块，TCP/IP 协议栈）、USB（USB 2.0/3.0，设备模式（U 盘 / 串口）、主机模式（外接 U 盘 / 鼠标）、OTG 模式）、SPI DMA（高速数据传输，减少 CPU 占用，如 SPI Flash 高速读写）、QSPI（四通道 SPI，提升传输速率）
   无线接口：蓝牙 BLE（低功耗，nRF52840、ESP32-BLE，手机 APP 交互）、LoRa（远距离低功耗，SX1278 模块，LoRaWAN 协议）、NB-IoT（窄带物联网，BC95 模块，运营商网络）、WiFi 6（高速无线，ESP32-C6，低延迟）、 ZigBee（低功耗短距离，CC2530 模块，组网能力）
   硬件可靠性设计
   电磁兼容（EMC）：接地设计（单点接地 / 多点接地 / 混合接地）、滤波电路（电源滤波（π 型滤波）、信号滤波（RC 滤波 / LC 滤波））、屏蔽措施（金属外壳屏蔽、屏蔽罩）、布线规则（强弱电分离、高速信号线阻抗匹配）
   电源设计：冗余电源（双电源切换）、防反接保护（二极管 / MOS 管）、过压保护（TVS 管 / 稳压管）、过流保护（保险丝 / 自恢复保险丝 / 电流检测电阻）、电源纹波抑制（电容滤波 + 电感滤波）、PCB 电源层 / 地层设计（降低阻抗）
   环境适应性：宽温元器件选型（-40℃_{85℃工业级、-55℃}125℃军工级）、防水 / 防尘封装（IP65/IP67 防护等级）、抗振动设计（元器件加固、PCB 固定）、抗干扰设计（光电隔离（光耦）、磁隔离）
5. 嵌入式软件进阶
   RTOS 深入与实时性优化
   核心机制：任务调度算法（抢占式调度、时间片轮转调度）、同步与互斥（信号量（二值 / 计数信号量）、互斥锁（优先级继承 / 天花板）、事件标志组（多事件触发）、消息队列（任务间数据传递））、内存管理（动态内存分配（heap_1/heap_2/heap_3/heap_4/heap_5）、内存泄漏检测（钩子函数）、内存碎片优化）
   进阶 RTOS：FreeRTOS（任务通知（替代信号量 / 消息队列，高效）、软件定时器（单次 / 周期）、低功耗模式（Tickless 模式，结合 MCU 休眠）、任务状态跟踪）、RT-Thread（组件化开发：设备驱动框架、文件系统、网络协议栈、GUI 组件）、uC/OS-III（工业级稳定性，任务管理 / 中断管理 / 内存管理）
   嵌入式 Linux 开发
   内核基础：Linux 内核版本选择、内核配置（make menuconfig）、内核裁剪（移除无用模块）、内核编译（make zImage）、内核移植（适配开发板：设备树修改、驱动适配）、内核模块开发（动态加载 / 卸载模块）
   系统构建：根文件系统（BusyBox 构建最小根文件系统、Buildroot 构建定制化根文件系统、Yocto Project（工业级，进阶））、Bootloader（U-Boot（配置 / 编译 / 移植、命令行操作、环境变量设置、自动引导内核）、uboot-tools（镜像制作工具））
   应用开发：Linux 系统调用（文件 IO（open/read/write/close）、进程管理（fork/exec/waitpid）、线程管理（pthread 库）、信号（signal/sigaction）、定时器（timerfd））、POSIX 接口（兼容多系统）、网络编程（Socket（TCP/UDP）、IO 复用（select/poll/epoll）、TCP 服务端 / 客户端、UDP 通信）、多线程同步（互斥锁 / 条件变量 / 信号量）
   驱动开发与中间件
   驱动框架：Linux 驱动模型（总线 - 设备 - 驱动）、字符设备驱动（基础框架：register_chrdev/unregister_chrdev、file_operations 结构体）、平台设备驱动（platform 总线、设备树与驱动匹配）、字符设备驱动进阶（自动创建设备节点、设备文件操作）、块设备驱动（SD 卡 /eMMC 驱动，进阶）、网络设备驱动（以太网 / WiFi 驱动，进阶）
   常见外设驱动：SPI 设备驱动（OLED 屏、Flash）、I2C 设备驱动（传感器、EEPROM）、网络驱动（STM32F4ETH、ESP8266 WiFi）、存储驱动（SD 卡、eMMC、SPI Flash）、显示驱动（LCD 屏、OLED 屏）、输入设备驱动（按键、触摸屏）
   中间件：TCP/IP 协议栈（LwIP（轻量级，裸机 / Linux）、uIP（超轻量级））、物联网协议（MQTT（Paho 客户端）、CoAP、HTTP/HTTPS（libcurl 库））、文件系统（FATFS（裸机 / Linux）、LittleFS（嵌入式 Flash）、Ext4（Linux）、JFFS2（Flash，Linux））、数据处理（cJSON（JSON 解析 / 构建）、ProtoBuf（数据序列化）、MySQL 数据库（Linux，数据存储，进阶））、GUI 中间件（LittleVGL（LVGL，嵌入式 GUI）、Qt for Embedded（Linux，进阶））
6. 专项技术突破（强化 “仿真 + 实操”）
   低功耗设计
   硬件优化：低功耗 MCU 选型（STM32L4/L0 系列、ESP32-C3 低功耗模式）、低功耗传感器（BME280 低功耗模式）、电源管理芯片（PMIC，如 ADP5140）、唤醒源设计（外部中断唤醒、定时器唤醒、RTC 唤醒、USB 唤醒）、电源路径优化（减少电源损耗）
   软件优化：休眠策略（深度休眠 / 浅度休眠 / 待机模式切换、根据任务需求选择休眠级别）、任务调度优化（减少唤醒频率、合并任务）、外设管理（未使用外设时钟关闭、GPIO 配置为高阻态）、代码优化（减少 CPU 运行时间、避免空循环）、RTC 定时器替代 SysTick（低功耗定时）
   实时性优化
   调度优化：任务优先级调整（关键任务（如电机控制）高优先级、非关键任务低优先级）、任务拆分（大任务拆分为小任务，提升响应速度）、中断响应优化（缩短中断服务函数（仅做标记 + 唤醒任务）、中断优先级配置（关键中断高优先级））、禁止中断时间控制（减少关中断时长）
   硬件加速：DMA 传输（SPI/I2C/UART/DAC/ADC DMA，减少 CPU 占用）、专用硬件模块（定时器（PWM 生成）、ADC（硬件触发采样）、CRC（硬件校验）、加密模块（硬件 AES））
   信号处理与控制（含 PID 控制仿真 + 实操）
   模拟信号处理：信号滤波（软件滤波：卡尔曼滤波、滑动平均、中位值滤波、限幅滤波；硬件滤波：RC 滤波、LC 滤波、有源滤波（运放））、信号调理（信号放大、电平转换、噪声抑制）、信号采集（ADC 采样率配置、多通道同步采样）
   控制算法：PID 控制（位置式 PID、增量式 PID、参数整定（经验法 / 试凑法）、MATLAB/Simulink 仿真（PID 参数仿真优化）、硬件实操（电机转速控制、温度控制、液位控制））、模糊控制（非线性场景，如温控）、PID 进阶（串级 PID、自适应 PID，进阶）
   调试与性能分析
   硬件调试：示波器（观测信号波形（UART/SPI/I2C 时序、PWM 波形）、测量信号幅值 / 频率 / 周期）、逻辑分析仪（多通道数字信号捕获（8/16/32 通道）、时序分析（SPI/I2C/CAN 时序排查）、协议解码（UART/SPI/I2C/CAN 协议解析））、功率分析仪（测量功耗，低功耗调试）
   软件调试：JTAG/SWD 调试（断点（条件断点 / 硬件断点）、单步执行（step into/step over）、变量监控（实时查看变量值）、内存查看（查看指定地址内存数据））、Trace 工具（ITM/SWO 跟踪（打印日志 / 执行轨迹）、ETM 跟踪（完整执行流，进阶））、日志系统（分级日志（DEBUG/INFO/WARN/ERROR）、日志存储（SD 卡 / Flash））
   性能分析：CPU 使用率统计（FreeRTOS 任务使用率、Linux top 命令）、内存占用监控（FreeRTOS 内存钩子函数、Linux free/ps 命令）、任务执行时间分析（定时器测量任务耗时、FreeRTOS vTaskGetRunTimeStats 函数）、代码覆盖率分析（gcov/lcov 工具，Linux）
7. 典型场景开发
   工业控制：PLC 替代方案（基于 STM32/Linux 的逻辑控制、梯形图解析（进阶））、工业网关（协议转换：Modbus RTU 转 Modbus TCP/MQTT、数据透传）、电机控制（步进电机（位置 / 速度控制）、伺服电机（闭环控制）、无刷电机（FOC 控制，进阶））、数据采集终端（多传感器采集（温湿度 / 压力 / 流量）、工业总线传输）
   消费电子：智能穿戴设备（手环 / 手表：心率检测（MAX30102）、计步（MPU6050）、低功耗设计、蓝牙数据同步）、智能家居控制器（WiFi/BLE 网关、设备联动（灯光 / 窗帘 / 空调控制）、语音控制（离线 / 在线语音识别））、便携式设备（充电宝（电量检测 / 快充协议）、手持示波器（信号采集 + LCD 显示）、运动相机（视频采集 + 存储 + WiFi 传输））
   汽车电子：车载控制单元（ECU：灯光控制、车窗控制、座椅调节）、OBD 诊断设备（CAN 总线数据读取、故障码解析、手机 APP 显示）、车载娱乐系统（音频播放、蓝牙通话、导航（GPS 模块））、ADAS 辅助驾驶（超声波雷达（倒车雷达）、摄像头（车道偏离预警，进阶））
   物联网：终端设备（传感器节点（温湿度 / 光照 / 人体红外）、数据采集 + 无线传输（LoRa/NB-IoT/WiFi）、低功耗设计）、边缘节点（本地数据预处理（滤波 / 阈值判断）、边缘计算（简单 AI 推理）、边缘 - 云端协同）、智能农业设备（土壤湿度检测、自动灌溉控制、气象数据采集（风速 / 雨量））
   医疗电子：家用医疗设备（血糖仪（血糖数据采集 + 串口传输）、血压计（气压测量 + 数据处理）、心电监测仪（ECG 信号采集 + 滤波））、医用监护仪（多参数监护（心率 / 血氧 / 血压 / 体温）、数据存储与上传）、可穿戴医疗设备（智能手环（心率 / 血氧实时监测）、胰岛素泵（精准控制，进阶））
   第三阶段：工程实践与前沿拓展（落地与深化）
8. 工程化嵌入式开发
   工业化开发流程
   需求分析与方案设计：需求文档（PRD）编写（功能需求、性能需求、接口需求、环境需求）、方案设计文档（硬件方案（MCU 选型、外设选型、电路框图）、软件方案（架构设计、模块划分、流程框图））、风险评估（技术风险、成本风险、周期风险）
   版本管理与协作：Git（基础操作：commit/pull/push/fetch/merge、分支管理（master/develop/feature/bugfix）、冲突解决）、SVN（集中式版本控制，团队协作）、CI/CD（Jenkins（自动化编译、测试、部署）、GitLab CI（代码提交触发自动化流程））、代码审查（Code Review，工具：GitLab/GitHub Review）
   测试与验证：单元测试（Unity 测试框架、Google Test（GTest，Linux）、测试用例编写）、集成测试（模块间接口测试、功能联调）、系统测试（全功能测试、性能测试（实时性 / 功耗）、稳定性测试（长时间运行））、现场测试（实际应用场景测试、环境适应性测试）、合规性测试（CE 认证（电磁兼容 / 安全）、FCC 认证（无线设备）、医疗认证（FDA/CE MDR，医疗设备））
   嵌入式安全
   固件安全：固件加密（硬件加密模块（STM32 加密引擎）、软件加密（AES/RSA））、固件签名（RSA/ECC 签名、固件校验（CRC/SHA 哈希））、安全启动（Bootloader 校验固件签名、禁止非法固件运行）、固件更新（OTA 升级（加密传输、断点续传、回滚机制））
   通信安全：数据加密（对称加密（AES）、非对称加密（RSA/ECC））、身份认证（设备 ID + 密钥、CA 证书认证、OAuth2.0 授权）、通信协议安全（HTTPS（TLS/SSL）、MQTTS、CoAPS）、数据脱敏（敏感数据（如医疗数据）加密存储 / 传输）
   漏洞防护：缓冲区溢出防护（栈保护、地址随机化）、权限管理（用户权限分级、禁止越权操作）、代码安全（避免使用不安全函数（strcpy/scanf）、代码审计）、入侵检测（异常行为监控、非法访问拦截）
   全流程综合项目案例（物联网温湿度监控系统）
   硬件设计：需求分析（温湿度采集、WiFi 上传、低功耗、LCD 显示）、硬件选型（MCU：STM32L431、WiFi 模块：ESP8266、传感器：SHT30、显示：0.96 寸 OLED、电源：锂电池 + TP4056 充电）、原理图绘制（立创 EDA）、PCB 布局布线（抗干扰设计、电源布局）、BOM 表制作（元器件型号 / 规格 / 厂商 / 单价 / 用量 / 库存）、样机制作（焊接 + 硬件调试）
   软件开发：软件架构（驱动层（GPIO/UART/I2C/SPI/WiFi）、中间件层（LwIP/MQTT/FATFS/cJSON）、应用层（采集任务 / 上传任务 / 显示任务 / 低功耗任务））、FreeRTOS 任务设计（任务创建 / 优先级配置 / 同步互斥）、驱动开发（SHT30 采集、ESP8266 WiFi 配置、OLED 显示）、协议对接（MQTT 连接阿里云 IoT（设备认证、主题订阅 / 发布））、数据处理（温湿度数据滤波、JSON 格式封装）
   云平台对接：阿里云 IoT 平台配置（产品创建、设备注册、物模型定义）、数据上传（MQTT 发布温湿度数据）、数据接收（阿里云 IoT 接收并存储数据）、数据可视化（阿里云 IoT 数据面板（实时数据 / 历史曲线）、手机 APP 查看）、远程控制（云端下发指令控制设备（如 LED 开关））
   优化迭代：低功耗优化（ESP8266 休眠、STM32L4 深度休眠、RTC 唤醒）、稳定性优化（网络断开重连、数据重发、异常处理（传感器采集失败））、性能优化（任务执行时间优化、内存占用优化）、测试验证（功能测试、功耗测试、稳定性测试、现场测试）
9. 跨领域技术融合
   嵌入式 + 人工智能（AIoT）
   边缘 AI 框架：TensorFlow Lite Micro（轻量级，适配 MCU）、ONNX Runtime Micro（ONNX 模型推理）、Tengine Lite（国产边缘 AI 框架）、CMSIS-NN（ARM Cortex-M 系列 AI 加速库）
   模型准备：模型训练（TensorFlow/PyTorch 训练模型）、模型量化（INT8 量化，减少模型体积 / 算力需求）、模型转换（转换为 TFLite/ONNX 格式）、模型部署（移植到 MCU/Linux 开发板）
   典型应用：图像识别（MCU：简化版人脸识别（基于 MNIST 数据集）、物体识别（小物体）；Linux：基于 OpenCV+TensorFlow Lite 的人脸识别）、语音识别（离线语音唤醒（科大讯飞 / 思必驰离线 SDK）、语音指令识别（如 “打开灯”“关闭风扇”））、传感器数据分类（运动状态识别（步行 / 跑步 / 静止，基于 MPU6050 数据 + AI 模型）、设备故障诊断（基于传感器数据 + 分类模型））、计算机视觉（二维码识别（ZXing 库）、字符识别（OCR，进阶））
   嵌入式 + 物联网（IoT）
   物联网协议：MQTT-SN（低功耗广域网，适配 LoRa/NB-IoT）、LoRaWAN（远距离物联网，星型拓扑、Class A/B/C 设备）、5G IoT（5G NR，高速低延迟，适用于工业控制 / 自动驾驶）、Sigfox（超窄带，低功耗远距离）、Thread（低功耗 Mesh 网络，智能家居）
   物联网平台：国内平台（阿里云 IoT、腾讯云 IoT、百度智能云 IoT、华为云 IoT）、国外平台（AWS IoT、Azure IoT、Google Cloud IoT）、私有物联网平台（基于 Mosquitto MQTT 服务器 + InfluxDB 数据库 + Grafana 可视化，自建）
   物联网安全：设备身份认证（设备证书、PSK 密钥）、数据传输安全（TLS/DTLS 加密）、设备管理（远程 OTA 升级、设备状态监控、故障诊断）、边缘 - 云端协同（边缘预处理数据（过滤 / 聚合）、云端大数据分析 / AI 训练）
   嵌入式 + 机器人
   运动控制：机器人底盘（差速驱动（两轮 / 四轮）、阿克曼转向（汽车式）、全向移动（麦克纳姆轮））、电机控制（直流电机（PWM）、步进电机（细分驱动）、伺服电机（位置 / 速度 / 力矩控制）、无刷电机（FOC 控制））、运动学正逆解（计算电机转速 / 角度与机器人运动关系）
   路径规划与避障：路径规划（A * 算法、Dijkstra 算法、RRT 算法，静态 / 动态路径）、避障算法（超声波避障、红外避障、激光雷达（LiDAR）避障（SLAM，进阶））、自主导航（基于 GPS 的室外导航、基于视觉的室内导航）
   传感器融合：IMU（MPU6050/MPU9250）+GPS 融合（卡尔曼滤波，提升定位精度）、视觉（摄像头）+ 超声波 / 激光雷达融合（环境感知）、多传感器数据同步（时间戳对齐）
   机器人应用：服务机器人（扫地机器人、迎宾机器人）、工业机器人（机械臂（控制算法、运动规划）、AGV 小车（自动导引车））、教育机器人（开源平台（Arduino/Raspberry Pi）、编程控制）
10. 前沿技术与新兴方向
    RISC-V 架构深入
    架构基础：RISC-V 指令集（基础指令集 I、扩展指令集 M/A/F/D）、RISC-V 特权级（U/S/M 级）、RISC-V 中断控制器（PLIC/CLIC）、RISC-V 调试架构（Debug Module）
    开发实践：RISC-V MCU 开发板（沁恒 CH32V307、乐鑫 ESP32-C3、赛昉 VisionFive 2）、开发环境搭建（RISC-V GCC 交叉编译器、VS Code+PlatformIO）、RTOS 移植（FreeRTOS/RT-Thread 移植到 RISC-V）、驱动开发（RISC-V MCU 外设驱动（GPIO/UART/I2C/SPI））
    优势应用：自定义指令集（针对特定场景（如电机控制 / AI 推理）设计扩展指令，提升性能）、开源生态（基于 RISC-V 的开源 MCU/SoC、开源工具链）、低功耗设计（RISC-V 架构精简，适合低功耗场景）、高安全性（RISC-V 安全扩展（PMP），硬件级安全）
    低代码 / 无代码开发（平衡工具与原理）
    工具应用：Arduino（快速原型验证，如 WiFi 数据上传、传感器采集）、LabVIEW（虚拟仪器，工业场景快速开发，图形化编程）、Mbed（在线开发平台，简化驱动配置，支持多架构）、Node-RED（物联网流处理，可视化编程，对接多平台）、国产低代码平台（如华为 LiteOS Studio 低代码模块）
    底层关联：反向分析（用 Arduino 实现功能后，查看生成的底层代码（GPIO 初始化、外设控制），理解硬件操作原理）、原理学习（不依赖工具黑盒，掌握底层驱动逻辑（如 I2C 通信时序、UART 配置步骤））、定制化开发（基于低代码工具快速验证后，基于底层原理进行定制化优化（如低功耗、实时性））
    绿色嵌入式技术
    超低功耗设计：能量收集技术（太阳能能量收集（小型太阳能板 + 能量管理芯片）、振动能量收集（压电式 / 电磁式）、温差能量收集（热电发电机）、射频能量收集（RFID））、零功耗唤醒（仅靠外部信号（如射频 / 光）唤醒，无待机功耗）、低功耗通信（无源 RFID、LoRa 低功耗模式）
    环保设计：可降解电路板（生物可降解材料）、无铅焊接（环保焊锡）、低功耗元器件选型（减少能源消耗）、设备回收与再利用（元器件拆解回收）
    绿色认证：能源之星认证（低功耗产品）、RoHS 认证（限制有害物质）、REACH 认证（化学品安全）
11. 软技能与工程决策
    技术文档编写（附模板）
    硬件文档：
    BOM 表模板：包含 “序号、元器件名称、型号规格（参数）、厂商、封装、单价（元）、用量、库存数量、备注（关键参数 / 替代型号）”
    PCB 设计说明：包含 “设计需求、PCB 板尺寸、层数、板材（FR-4）、厚度（1.6mm）、阻焊层颜色、丝印颜色、布局规则（强电 / 弱电分离、高速信号线阻抗匹配）、布线规则（线宽 / 线距、过孔大小、接地方式）、调试要点”
    硬件测试报告：包含 “测试项目、测试目的、测试环境、测试步骤、预期结果、实际结果、是否通过、问题记录与解决方案”
    软件文档：
    API 手册模板：包含 “API 名称、功能描述、参数（参数名、类型、说明、取值范围）、返回值（类型、说明）、调用示例、注意事项、版本历史”
    软件设计文档：包含 “需求分析、架构设计（分层架构 / 模块划分）、模块设计（功能描述、接口定义、流程框图）、数据结构定义、关键算法说明、调试方案”
    用户手册：包含 “产品简介、外观说明（接口定义 / 按键说明）、安装步骤（硬件接线）、使用方法（软件操作）、常见问题（故障现象 + 解决方案）、维护保养”
    版本更新日志：包含 “版本号、更新日期、更新内容（新增功能 / 修复 bug / 优化）、开发者、备注”
    技术选型能力（MCU 选型四步法）
    步骤 1：算力匹配（根据需求确定 CPU 核心 / 主频 / 算力）
    简单控制（LED / 按键 / 传感器采集）：8 位 MCU（51 单片机）、32 位 MCU（Cortex-M0，主频≤48MHz）
    中等复杂度（RTOS / 多外设协同）：32 位 MCU（Cortex-M3/M4，主频 48-168MHz）
    高性能需求（AI 推理 / 高速通信）：32 位 MCU（Cortex-M7/H7，主频 168-480MHz）、SoC（Cortex-A 系列，主频≥1GHz）
    步骤 2：外设适配（列出所需外设，优先选集成外设的 MCU 减少外接模块）
    通信接口：UART/I2C/SPI（基础）、CAN/Ethernet/USB/WiFi/BLE/LoRa（进阶）
    模拟外设：ADC/DAC（精度 / 采样率）、比较器、运算放大器
    存储外设：SPI Flash 控制器、SDIO 控制器、eMMC 控制器
    其他外设：定时器（PWM / 输入捕获）、DMA、加密模块、LCD 控制器
    步骤 3：功耗筛选（根据应用场景确定功耗等级）
    便携设备 / 电池供电：低功耗 MCU（休眠电流≤1μA，如 STM32L0/L4、ESP32-C3 低功耗模式）
    工业设备 / 外接电源：常规功耗 MCU（无严格休眠电流要求，如 STM32F4/F7）
    超低功耗场景（能量收集）：超低压低功耗 MCU（工作电压 1.8-3.3V，休眠电流≤0.1μA）
    步骤 4：成本控制（在满足前 3 点的前提下，综合考虑成本与供应链）
    单价：对比同级别 MCU 单价（批量采购价），优先选择性价比高的型号
    供应链：元器件库存（避免缺货）、交货周期（满足项目进度）、厂商支持（技术文档 / 样片 / FAE 支持）
    开发成本：开发工具（仿真器 / IDE）成本、开发难度（是否有成熟库 / 案例）、后期维护成本
    问题解决能力
    排查流程：现象描述（详细记录问题现象（何时发生 / 频率 / 触发条件）、截图 / 日志）→硬件排查（检查供电（电压 / 电流）、接线（是否松动 / 错误）、元器件（是否损坏 / 虚焊）、用万用表 / 示波器 / 逻辑分析仪测量关键信号）→软件排查（查看代码（逻辑错误 / 参数配置错误）、调试（断点 / 日志定位问题代码行）、版本回退（验证是否为新增代码导致））→日志分析（查看系统日志 / 应用日志，定位异常点）→解决方案验证（提出解决方案、测试验证、确认问题解决）
    问题库积累：建立常见问题库，包含 “问题现象、排查过程、解决方案、预防措施”，覆盖：
    硬件问题：供电异常（电压不稳 / 无电压）、通信异常（UART/I2C/SPI 无数据）、元器件损坏（LED 不亮 / 传感器无输出）、焊接问题（虚焊 / 短路）
    软件问题：代码逻辑错误（死循环 / 条件判断错误）、内存问题（内存泄漏 / 野指针）、外设配置错误（寄存器配置错误）、协议对接错误（MQTT 连接失败 / 数据格式错误）
    系统问题：RTOS 任务调度异常（任务卡死 / 优先级反转）、Linux 系统崩溃（内核 panic）、网络问题（WiFi 连接失败 / TCP 断开）
    学习能力：跟踪行业动态（关注厂商官网（ST/NXP/ 乐鑫）、技术社区（电子发烧友 / CSDN / 知乎）、行业展会（Embedded World））、学习新技术（RISC-V / 边缘 AI / 低代码）、参与开源项目（贡献代码 / 解决 issue）、向同行交流（技术论坛提问 / 线下沙龙）