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第1章 引言

第一篇 基础篇

1.1 为什么要自己构建 MCU?#

在现代嵌入式开发中,我们习惯于使用厂商提供的 HAL 库、RTOS SDK, 甚至直接用 Arduino 快速原型。这些工具极大地降低了开发门槛,但也让 许多开发者对底层发生了什么一无所知。

自己构建一个 MCU 原型系统的目的,不是要替代现有的商用 MCU, 而是通过亲手实现来理解:

  1. CPU 如何执行指令
  2. 中断机制的本质
  3. 外设如何与内核通信
  4. 编译器和硬件之间如何协作

1.2 本系列文章的组织结构#

全书分为三大篇:

  • 基础篇(第 1-5 章):从零搭建开发环境,实现基础 ALU 和寄存器组
  • 核心篇(第 6-12 章):实现完整的指令流水线、中断控制器
  • 外设篇(第 13-18 章):GPIO、UART、Timer 等外设接口

1.3 前置知识#

读者需要具备以下基础知识:

  • C 语言(或 Rust)编程经验
  • 基本的数字电路知识(与门、或门、触发器)
  • 对计算机组成原理有初步了解

如果你对这些话题感兴趣,让我们开始吧!