嵌入式系统开发技术是物联网和智能硬件的核心支撑，其核心在于实时性、低功耗设计、硬件与软件的深度协同。这类系统通常基于微控制器或微处理器，需掌握从电路设计到固件开发的完整链条，同时满足严格的可靠性要求。
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硬件选型与架构设计
选择适合的MCU/MPU（如ARM Cortex-M系列）需平衡性能、功耗和成本。外设接口（GPIO、UART、SPI等）的驱动开发是关键，需考虑中断处理机制和时钟树配置。例如，汽车电子中的CAN总线通信要求毫秒级响应，需硬件加速支持。 -
实时操作系统（RTOS）应用
FreeRTOS或Zephyr等RTOS能高效管理多任务调度，优先级抢占机制确保关键任务（如传感器数据采集）的实时性。内存管理需避免碎片化，线程栈大小需精确计算以防溢出。 -
低功耗优化策略
通过动态电压频率调节（DVFS）和睡眠模式（如STM32的Stop模式）降低能耗。软件层面需优化轮询频率，例如使用事件驱动代替忙等待，BLE设备常通过此策略将功耗控制在微安级。 -
跨平台开发与调试
工具链（如GCC ARM Embedded）需支持交叉编译，JTAG/SWD调试接口配合逻辑分析仪可捕获硬件异常。单元测试需模拟极端环境（高低温、电压波动），HIL（硬件在环）测试是验证可靠性的黄金标准。 -
安全性与OTA升级
Secure Boot和加密算法（AES-256）防止固件篡改，差分升级技术减少OTA流量。工业场景中需通过IEC 61508等安全认证，代码静态分析工具（如Coverity）可提前发现漏洞。
掌握这些技术需结合具体场景迭代实践，例如智能家居设备开发中，射频协议栈（Zigbee/Thread）的移植与功耗调优往往占据60%以上的工作量。建议从开源项目（如Raspberry Pi Pico生态）入手，逐步深入RTOS内核和硬件抽象层（HAL）开发。