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课程简介

注意： 如下课程列表不区分先后顺序，学习参考指南，学习方法请根据自己实际情况查看/docs/Learn-Linux/LearnStudyPath.

专为嵌入式开发从业者及技术爱好者打造的Linux 驱动开发全体系课程，以 “理论奠基 + 实战进阶 + 调试精通” 为核心，通过 162 节系统化课程（含配套文档、全量源码），深度解析 Linux 驱动开发核心框架与典型硬件驱动实现，助力从入门到项目落地的全流程能力提升。

课程亮点：​

  • 体系全面，深度剖析： 课程内容涵盖了从基础的单片机程序与Linux程序的分层对比，到字符设备驱动、总线设备驱动模型、设备树、中断系统、输入子系统、I2C与SPI驱动、LCD Framebuffer等核心知识点，并深入讲解了其背后的原理与实现。

  • 循序渐进，实战为主：

    我们摒弃枯燥的理论讲解，通过大量的

    上机实验与源码分析

    ，让你亲手编写并调试各种常见设备的驱动程序，例如：

    • LED和按键驱动：从最简单的GPIO操作入手，理解字符设备驱动与总线设备驱动的区别。
    • 红外遥控器（HS0038）驱动：学习中断处理、环形缓冲区以及输入子系统的应用。
    • 温湿度传感器（DHT11）、超声波测距（SR04）、温度传感器（DS18B20）驱动：掌握复杂传感器的数据采集与驱动实现，并学习中断、内核线程、软件调试与逻辑分析仪调试等高级技巧。
    • I2C和SPI设备驱动：深入理解I2C与SPI总线协议，并实践编写EEPROM (AT24C02) 和OLED屏幕驱动。
    • LCD Framebuffer驱动：了解图形显示原理，并尝试编写自己的Framebuffer驱动。

  • 由浅入深，层层递进： 课程从字符设备驱动框架开始，逐步引入总线设备驱动模型、设备树等高级概念，让你逐步理解Linux驱动的演进与设计思想。

  • 问题导向，答疑解惑： 每个章节都设有答疑环节，及时解决你在学习过程中遇到的疑问，确保你对知识点的透彻理解。

  • 源码丰富，实践性强： 课程提供海量源码，让你不仅能学到理论，更能通过实际代码加深理解，快速上手开发。

你将学到什么？​

  • 掌握Linux应用程序与驱动程序之间的接口与分层机制。
  • 熟练运用字符设备驱动框架，编写各类字符设备驱动。
  • 深入理解Linux总线设备驱动模型，学会编写可移植性强的驱动程序。
  • 精通设备树的编写与应用，解决设备配置难题。
  • 掌握中断系统的原理与驱动编写，实现高效的硬件交互。
  • 掌握Linux内核线程的创建与使用。
  • 理解并运用输入子系统，实现按键、触摸屏等输入设备的驱动。
  • 熟练编写I2C、SPI等常见总线设备的驱动程序。
  • 了解LCD Framebuffer驱动的原理与实现。
  • 掌握Linux驱动的调试方法，包括纯软件调试和逻辑分析仪调试。

课程核心模块与内容架构​

一、驱动开发基础入门（1-5 章）​

1. 分层架构与核心框架​

  • 单片机 vs Linux 程序分层：明确用户态 / 内核态分工，理解驱动程序在嵌入式系统中的定位（1.1-1.2）
  • 字符设备驱动框架：详解file_operations接口（open/read/write/ioctl）、驱动入口 / 出口函数（module_init/exit），配套源码级实验（1.3-2.5）
  • 地址空间原理：虚拟地址映射机制、class_create/device_create设备节点创建流程（3.1-3.4）

2. 驱动开发全流程实操​

  • 编译与调试：掌握内核内外模块编译（4.2-4.3）、printk日志调试、动态加载 / 卸载驱动（5.2-5.3）
  • 数据交互实战：copy_to/from_user数据传输、阻塞 / 非阻塞 IO 场景处理（2.4、11.2-11.3）

二、总线设备模型与设备树（5-9 章）​

1. 总线驱动核心模型​

  • 分离思想与模型设计：深入platform_driver/platform_device架构，解析设备与驱动匹配机制（compatible 属性、of_match_table）（5.1-5.6）
  • 注册与匹配流程：platform_device资源分配、驱动 probe 函数触发逻辑，配套上机实验验证（6.3-6.5）

2. 设备树（Device Tree）开发​

  • 节点创建与解析：从 LED / 按键到 I2C/SPI 设备树示例，掌握pinctrl/gpio属性编写（7.2-8.5）
  • 跨平台适配：对比 STM32MP157 与 IMX6ULL 设备树差异，实现驱动代码与硬件解耦（9.2-9.5）

三、硬件驱动实战与调试（10-30 章）​

1. 基础外设驱动开发​

  • 字符设备进阶：LED 驱动优化（设备树版）、按键中断处理（16.1-16.5）、休眠唤醒与 poll 机制应用（11.3-11.4）
  • 输入子系统：红外遥控器 HS0038 驱动（数据解析、环形缓冲区）、电容触摸屏 GT9XX/FT5x06 驱动分析（23.4-26.7）

2. 通信接口与传感器驱动​

  • 总线协议实战
    • I2C：AT24C02 EEPROM 驱动（框架编写、probe 失败调试）（24.2-25.3）
    • SPI：OLED 显示驱动（IOCTL 接口、Framebuffer 实现）、DAC 模块调试（SPI 模式配置）（28.1-28.8）
  • 传感器开发
    • 温湿度：DHT11（查询 / 中断方式）、DS18B20（单总线协议解析）（18.1-21.4）
    • 测距感应：SR04 超声波（中断 / 查询双解法）、SR501 人体感应（内核线程应用）（17.1-16.5）

3. 显示系统驱动​

  • Framebuffer 原理：OLED 屏幕驱动框架编写、内核线程优化显示流程（30.1-30.5）
  • LCD 调试：硬件时序分析、逻辑分析仪定位内核 Bug（29.1-29.2）

课程特色与优势​

1. “理论 + 代码 + 调试” 三位一体​

  • 全量资源配套：每节课程附可运行源码（含驱动模块、测试 APP）、实验文档（操作步骤、问题排查记录），部分章节提供 B 站实操视频链接（如 31 节匹配方法演示）
  • 调试技能全覆盖
    • 基础：dmesg日志分析、内核模块依赖检查（modinfo）
    • 进阶：逻辑分析仪抓包（DHT11 时序异常定位）、内核缺陷修复（如 AT24C02 probe 失败补丁）

2. 系统化知识图谱​

  • 分层递进：从字符设备到总线模型，从设备树到输入子系统，逐层拆解驱动开发核心难点
  • 场景覆盖：涵盖 GPIO/I2C/SPI/UART/ 中断等主流接口，适配 STM32MP157、IMX6ULL 等多平台开发

3. 实战导向设计​

  • 项目化学习：通过 10 + 完整案例（如 SR501 驱动优化、DHT11 中断版开发），掌握 “需求分析→框架设计→调试迭代” 全流程
  • 企业级标准：驱动代码遵循 Linux 内核规范，包含设备树兼容性检查、资源释放处理等工业级设计细节

4. 学习支持与资源​

  • 答疑服务：每章节配备 “深入答疑”“中断深度答疑” 等专题，解决共性问题（如 1.4、16.7 节）
  • 扩展资料：提供内核源码注释、硬件数据手册、驱动开发思维导图，助力体系化知识构建

适用人群​

  • 开发工程师：单片机 / 嵌入式开发转 Linux 驱动，需突破总线模型、设备树等核心瓶颈
  • 高校学生：电子 / 计算机专业，需掌握嵌入式系统底层开发技能，为就业储备竞争力
  • 技术爱好者：具备 C 语言 / Linux 基础，希望系统学习驱动开发，实现自定义硬件控制

学习收益​

能力维度具体提升
框架掌握精通字符设备、总线设备模型、设备树驱动开发，能独立设计可复用驱动框架
硬件适配熟练编写 I2C/SPI 传感器、显示设备等驱动，支持多平台移植（STM32/IMX6ULL 等）
调试能力掌握逻辑分析仪、内核日志等工具，快速定位时序异常、内核崩溃等复杂问题
项目经验积累 10 + 实战项目（温湿度监测、智能遥控、OLED 显示系统），驱动代码量超 10 万行
职业竞争力掌握高薪技术栈（设备树、输入子系统），满足物联网、工业控制等领域招聘需求

课程形式与资源​

  • 视频教程：162 节高清视频（含实操演示），总时长超 60 小时，支持 PC / 移动端随时学习
  • 配套资料
    • 文档：原理说明、实验步骤、调试笔记（如 “引脚输出时不该再设置方向” 问题解析）
    • 源码：驱动模块（含内核内外编译 Makefile）、测试 APP、设备树文件（.dts）
    • 工具：逻辑分析仪配置文件、内核编译脚本、开发板配套资源