核心技能
竞赛认知与组别选择
结合校内选拔节点，明确电磁/摄像头/平衡/视觉等组别的软硬件差异与自身优势，确定目标组别
建议预留 45 分钟
学习目标
- 理解竞赛规则、赛程与组别差异
- 结合自身技术背景判断可行组别
关键概念
- 组别划分
- 赛道元素
- 赛事流程
为什么学习
- 组别决定后续传感器选型与算法路线，学生处于选拔阶段尚未定组，需先扫清规则与路线认知
如何检验理解
- 能口头讲清各主要组别的传感器、车模与地形差异并列出选组依据
基础概念
嵌入式C语言进阶
补强指针/结构体/位运算/内存管理，从应用层转向贴近寄存器的底层嵌入式C风格
建议预留 90 分钟
学习目标
- 强化指针与内存对齐概念
- 掌握volatile/位域等嵌入式语法
- 能阅读寄存器手册编写底层驱动
关键概念
- 指针
- 结构体/联合体
- 寄存器映射
- 内存对齐
为什么学习
- 学生已有C51/STM32基础，此处只需在AURIX多核与寄存器场景中迁移熟练度，不需从零学
如何检验理解
- 能写出操作寄存器位域的库函数并解释内存布局
基础概念
电路基础与供电概念
回顾电阻电容、稳压、电机驱动等硬件基础，为功率控制与排查供电故障作铺垫
建议预留 60 分钟
学习目标
- 理解电平与电源分配
- 掌握电机驱动与运放比较器原理
关键概念
- H桥
- 稳压
- 运算放大器
- 逻辑电平
为什么学习
- 学生已有数电模电功底，此处压缩为理解供电与驱动电路工作原理，足够支撑实车调试
如何检验理解
- 能解释电机 H 桥与稳压电路各器件作用并排查基本供电阻塞
补充知识
Git版本管理与团队协作
掌握git分支、提交、合并用于团队分工与代码存档，衔接嵌入式就业工程规范
建议预留 45 分钟
学习目标
- 掌握常用git命令与工作流
- 理解冲突解决与标签
关键概念
- commit
- branch
- merge
- 团队协作
为什么学习
- 就业与团队开发通用基础，非行驶核心，做入门级工具掌握即可
如何检验理解
- 能独立完成分支开发并合并、回滚一次协作流程
核心技能
ADS开发环境搭建与烧录
配置AURIX Development Studio，完成工程创建、编译、下载与断点调试全流程
建议预留 60 分钟
学习目标
- 搭建ADS开发环境
- 掌握编译烧录与在线调试
关键概念
- ADS
- Eclipse
- 编译下载
- 在线调试
为什么学习
- 工具链是后续所有开发的载体，需在真机完成烧录调试一次形成肌肉记忆，就业硬技能
如何检验理解
- 能新建工程烧录到TC264并跑通点灯、成功断点观察变量
基础概念
智能车常用数据结构
掌握环形缓冲、队列、查找表以承载图像行数组与传感器数据流
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握链式队列与环形缓冲
- 会用数组查表做快速处理
关键概念
- 环形缓冲
- 链表
- 查找表
为什么学习
- 数据组织能力是图像/电磁处理的软件基础，学生C基础好可较快上手，为后续算法铺路
如何检验理解
- 能实现并调用环形缓冲与查找表完成一次数据采集存储
核心技能
TC264多核体系架构
理解TC264双核(TriCore)、时钟源、存储与中断源映射，为双核分工部署打基础
建议预留 90 分钟
学习目标
- 理解TriCore双核与存储映射
- 掌握PLL时钟配置与中断源
关键概念
- TriCore多核
- 时钟树
- 中断优先级
- 资源归属
为什么学习
- AURIX与STM32最大区别即多核体系，必须理解核间交互与资源分配才能用好平台并面好就业场景
如何检验理解
- 能画出TC264双核架构图并说明核间通信与资源归属
补充知识
车模组装与机械调校
安装底盘、舵机/电机与传感器支架，理解重心、悬挂对稳定性的影响
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握基础机械装配
- 理解重心与抓地调校
关键概念
- 底盘
- 重心
- 前束
- 支架
为什么学习
- 组别未按时机械结构影响有限，学生可先做常规组装，细节在校内赛中边调边补
如何检验理解
- 能独立完成车模基础组装并手调前束与重心
核心技能
逐飞外设驱动库原理
认识Seekfree库对GPIO/ADC等封装的本质，理解库调用与寄存器现场的关系
建议预留 45 分钟
学习目标
- 认识驱动库初始化流程
- 能追溯库到寄存器级
关键概念
- Seekfree库
- 寄存器封装
- 初始化流程
为什么学习
- 快速起步但需能看懂底层才能定位多核/时序问题，为学生从调库到改库的能力过渡
如何检验理解
- 能阅读库源码定位一个初始化寄存器并解释其作用
核心技能
GPIO配置与最小例程
在TC264上配置GPIO输入输出完成点灯与按键检测，验证工具链与环境
建议预留 45 分钟
学习目标
- 配置GPIO方向与上下拉
- 完成平台点灯自检
关键概念
- GPIO
- 上下拉
- 模式配置
为什么学习
- 环境自检最小闭环，学生已有GPIO经验故只做平台迁移，快速确认芯片可用
如何检验理解
- 在真机完成按键控制LED并理清上下拉配置
核心技能
中断系统与定时器GPT
配置定时/外部中断与GPT定时，建立周期性节拍用于控制环调度
建议预留 90 分钟
学习目标
- 配置GPT定时中断
- 掌握优先级与临界区
- 建立控制节拍
关键概念
- 中断优先级
- GPT定时器
- 周期性调度
- 临界区
为什么学习
- 控制环与DMA搬运都以定时中断为轴，学生有基础可迁移到AURIX并理解中断优先级分配
如何检验理解
- 能配置多优先级定时中断并验证节拍中断执行周期
核心技能
UART与串口调试上位机
通过串口打印关键数据并配合虚拟示波器/上位机可视化分析
建议预留 60 分钟
学习目标
- 实现UART收发与封装
- 搭建上位机数据可视化
- 掌握参数回传协议
关键概念
- UART
- 数据帧
- 上位机
- 调试输出
为什么学习
- 系统联调的观测通道，学生需熟练到能实时下位机-上位机闭环调参，贯穿整个备赛与就业
如何检验理解
- 能发送自定义帧在上位机绘制曲线并据此调参
核心技能
SPI/I2C总线连接传感器
掌握SPI/I2C时序以连接IMU、图像等传感器并配置DMA
建议预留 75 分钟
学习目标
- 理解SPI/I2C时序与速率
- 配置通信读取传感器
关键概念
- SPI
- I2C
- 片选/时序
- 寄存器配置
为什么学习
- IMU与图像初始化多用SPI，属核心外设，学生有总线基础仅需平台化实现并配合DMA
如何检验理解
- 能通过SPI正确初始化读取一帧传感器原始数据
核心技能
PWM电机驱动与方向控制
配置PWM输出配合H桥驱动直流/无刷电机，实现调速与换向并理解堵转保护
建议预留 60 分钟
学习目标
- 配置PWM与死区
- 驱动电机调速换向
- 理解电流与堵转保护
关键概念
- PWM
- H桥
- 占空比
- 堵转保护
为什么学习
- 功率控制是执行层的核心，学生需在AURIX上完成PWM-死区-占空比控制电机实测,就业常考点
如何检验理解
- 能实测电机随占空比线性调速并正确配置换向与死区
核心技能
ADC采样与信号整定
配置ADC采集电磁/电流模拟量并做滤波归一化处理
建议预留 45 分钟
学习目标
- 配置ADC通道与采样
- 实现软件滤波归一化
关键概念
- ADC
- 采样率
- 滤波
- 归一化
为什么学习
- 电磁/电流反馈都经ADC，学生有基础，平台化配置并保证采样时序即可
如何检验理解
- 能定时采集多路ADC并输出经软件滤波的稳定值
核心技能
DMA与双核并行处理
用DMA搬运传感器数据并在双核分工上降低主核负载、提升实时性
建议预留 90 分钟
学习目标
- 配置DMA传输
- 理解双核任务划分
- 掌握核间同步机制
关键概念
- DMA
- 多核并行
- 核间通信
- Cache一致性
为什么学习
- 高分辨率图像与高速循迹需DMA与双核，是AURIX平台性能优势所在，为摄像头组与后期提速铺垫
如何检验理解
- 能配置DMA搬运图像并让一个核专职主循环、一核做算法而互不阻塞
核心技能
摄像头采集与图像预处理
接收图像并做二值化/边缘提取与行信息压缩，供循迹决策使用
建议预留 120 分钟
学习目标
- 配置摄像头图像采集
- 实现二值化与边缘提取
- 压缩为中线特征数据
关键概念
- 图像二值化
- 边缘/边线
- 行扫描
- 特征压缩
为什么学习
- 面向赛道视觉的方案核心，若最终选摄像头组则为核心主轴，图像质量直接决定能否稳定跑完全程
如何检验理解
- 能从摄像头实时流提取赛道边缘并输出稳定的中线数组
核心技能
IMU姿态解算与滤波
融合陀螺仪/加速度计经互补或卡尔曼滤波获取车体姿态角
建议预留 120 分钟
学习目标
- 读取校准IMU原始数据
- 实现互补/卡尔曼滤波
- 输出稳定姿态角
关键概念
- 陀螺仪积分
- 互补滤波
- 卡尔曼滤波
- 零偏标定
为什么学习
- 姿态估计是平衡组与速度反馈基础，学生已知倒立摆原理，深化滤波与标定为可能的直立方案做准备
如何检验理解
- 能融合IMU输出稳定的横滚/俯仰角并做零偏标定
核心技能
FreeRTOS多核实时任务
在AURIX上将已有FreeRTOS接触深化为多核多任务、信号量、消息队列的任务架构
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握任务创建与优先级
- 使用信号量与消息队列
- 理解多核任务与资源互斥
关键概念
- 任务调度
- 信号量
- 消息队列
- 互斥/死锁
为什么学习
- 嵌入式就业必考RTOS，学生已有接触且目标要求完整任务调度，系统掌握多核FreeRTOS是就业硬通货
如何检验理解
- 能在TC264上创建多任务并用信号量/队列完成数据在任务间的安全传递
补充知识
电磁信号处理与循迹特征
采集多路电感并归一化差分提取赛道相对位置(电磁组核心)
建议预留 90 分钟
学习目标
- 采集归一化电感信号
- 差分提取赛道位置
- 应对换道与特殊地形
关键概念
- 电感阵列
- 归一化
- 差分误差
- 赛道特征
为什么学习
- 若选电磁组则为绝对主线，若选视觉组则为印证性补充，组别未定时按可切换训练保留
如何检验理解
- 能用多路电感输出稳定的偏差量用于转向控制
核心技能
PID控制进阶与工程化
在已有PID上掌握串级、积分限幅、抗积分饱和与参数归一化并作用于舵机/电机
建议预留 90 分钟
学习目标
- 实现位置/增量/串级PID
- 加入积分限幅与抗饱和
- 将PID作用于真实执行器
关键概念
- 串级PID
- 积分限幅
- 抗饱和
- 输出限幅
为什么学习
- 学生已会基本PID，重在将理论落地为受限执行器上的稳健工程实现并做改进，是转向/速度核心
如何检验理解
- 能实现串级PID并实测抗饱和与限幅后的响应不超调
补充知识
电源分配与功率硬件
设计车模稳压供电与驱动电路，排查过流、压降与EMI干扰
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握电源分级稳压
- 排查过流与EMI干扰
- 使用示波器观察电源纹波
关键概念
- 电源分配
- 独立稳压
- EMI与地弹
- 示波器
为什么学习
- 驱动稳定性依赖良好供电，学生已有STM32可生产打板经验可据组别深挖，非全程核心
如何检验理解
- 能用示波器定位一例供电压降或地弹引起的复位并改善
核心技能
速度闭环与编码器测速
用编码器经PID实现速度闭环(M/T法测速)，保证不同坡度路段车速稳定
建议预留 90 分钟
学习目标
- 实现M/T法编码器测速
- 搭建速度PID闭环
- 应对负载扰动
关键概念
- 编码器
- M/T测速
- 速度环
- 扰动抑制
为什么学习
- 稳定跑完全程依赖一致车速，速度环是完整地图与变速策略的底座，学生PID基础可直接上手
如何检验理解
- 实测速度环能收敛并抗坡道负载扰动且不抖动
核心技能
转向循迹与执行策略
依据赛道偏差驱动舵机/差速实现转向跟踪与平滑过弯
建议预留 90 分钟
学习目标
- 设计转向/差速策略
- 映射感量为执行量
- 平滑处理过弯
关键概念
- 循迹误差
- 转向执行
- 差速
- 平滑过弯
为什么学习
- 将感知量转为执行输出的中间层，直接决定能否贴合赛道行驶，是完整跑圈的基础能力
如何检验理解
- 让车在直道与弯道偏差使能下稳定跟踪无发散
核心技能
软件架构与状态机调度
设计前后台循环、状态机与任务优先级的前端整体软件框架
建议预留 90 分钟
学习目标
- 设计主循环与节拍调度
- 实现赛道状态机
- 模块化解耦感知控制
关键概念
- 状态机
- 前后台循环
- 模块化
- 任务优先级
为什么学习
- 完整跑圈与多路元素切换需要清晰状态机与稳定节拍，也是工程代码可维护性的就业要点
如何检验理解
- 写出一份可读的状态机主框架能随赛道阶段切换控制模式
核心技能
平衡车直立控制
基于姿态角设计直立环+速度环级联实现自平衡(面向直立/平衡类方案)
建议预留 120 分钟
学习目标
- 实现姿态直立环
- 级联速度环抑制位移
- 处理欠驱动非线性
关键概念
- 直立环
- 速度环级联
- 欠驱动
- 姿态反馈
为什么学习
- 学生已知倒立摆原理并可能走平衡组，将直立+速度级联落地是能力进阶的关键，非车组时作为加深
如何检验理解
- 能把直立环与速度环级联让小车稳定自平衡并受扰恢复
核心技能
赛道元素识别与策略(视觉)
识别环岛/十字/坡道/直角等元素并设计对应过弯策略
建议预留 120 分钟
学习目标
- 判别常见赛道元素
- 设计各元素通过策略
- 处理误判与鲁棒性
关键概念
- 元素特征
- 环岛/十字
- 判型
- 鲁棒识别
为什么学习
- 完整地图含多元素，若走视觉组则为主线，依据特征判型分派策略；电磁组可对应研究特殊赛道特征
如何检验理解
- 能识别至少两类赛道元素并让决策层进入对应过弯状态
核心技能
参数整定与系统联调
结合上位机大量试跑迭代PID与图像参数，系统定位抖动丢线等根因
建议预留 150 分钟
学习目标
- 分层整定转向与速度环
- 基于数据定位根因
- 处理干扰与异常
关键概念
- 参数整定
- 系统联调
- 根因定位
- 数据分析
为什么学习
- 稳定完整跑圈的必经环节，将系统性问题定位到参数/时序/硬件而非盲目调参，是工程核心能力
如何检验理解
- 能针对一次跑飞通过时序与日志定位根因到具体环节并复现验证
补充知识
赛道数据分段与策略迭代(视觉)
通过分段日志定位各赛道段耗时与丢线点，持续迭代全地形速度策略
建议预留 120 分钟
学习目标
- 分段采集赛道性能数据
- 瓶颈段专项提速
- 迭代速度与策略
关键概念
- 分段分析
- 数据日志
- 速度规划
- 迭代优化
为什么学习
- 视觉/全地图冲刺阶段的精细化提速技巧，属于锦上添花，学生到后半程根据组别选择性深入
如何检验理解
- 用赛道分段数据把瓶颈段速度提升一档且保持稳定
核心技能
完整地图跑圈与任务决策
融合感知控制与任务架构，让车在整张地图连续跑完并按规定完成停起/取放等指定任务
建议预留 150 分钟
学习目标
- 集成感知-控制-决策闭环
- 设计任务序列与状态迁移
- 确保全地图连续稳定完成
- 错误时自动恢复不停机
关键概念
- 任务调度
- 路径-状态集成
- 故障恢复
- 整图稳定
为什么学习
- 学生的明确目标即完整跑完地图并执行指定任务，是把各子系统集成为可连续完成任务的系统级能力(专家级目标)
如何检验理解
- 让车在完整地图上无中断跑完全程并依次完成指定任务一次以上
前置关系与知识联系
- PWM电机驱动与方向控制 → 速度闭环与编码器测速
- 智能车常用数据结构 → 摄像头采集与图像预处理
- UART与串口调试上位机 → 摄像头采集与图像预处理
- SPI/I2C总线连接传感器 → IMU姿态解算与滤波
- 参数整定与系统联调 → 赛道数据分段与策略迭代(视觉)
- 速度闭环与编码器测速 → 平衡车直立控制
- 软件架构与状态机调度 → 参数整定与系统联调
- 中断系统与定时器GPT → DMA与双核并行处理
- 参数整定与系统联调 → 完整地图跑圈与任务决策
- PID控制进阶与工程化 → 参数整定与系统联调
- 智能车常用数据结构 → 电磁信号处理与循迹特征
- TC264多核体系架构 → GPIO配置与最小例程
- 竞赛认知与组别选择 → 车模组装与机械调校
- 嵌入式C语言进阶 → IMU姿态解算与滤波
- PID控制进阶与工程化 → 速度闭环与编码器测速
- GPIO配置与最小例程 → UART与串口调试上位机
- 摄像头采集与图像预处理 → 赛道元素识别与策略(视觉)
- UART与串口调试上位机 → FreeRTOS多核实时任务
- 中断系统与定时器GPT → ADC采样与信号整定
- 电磁信号处理与循迹特征 → 转向循迹与执行策略
- 中断系统与定时器GPT → PWM电机驱动与方向控制
- UART与串口调试上位机 → PID控制进阶与工程化
- UART与串口调试上位机 → 软件架构与状态机调度
- 逐飞外设驱动库原理 → GPIO配置与最小例程
- TC264多核体系架构 → PWM电机驱动与方向控制
- 嵌入式C语言进阶 → 智能车常用数据结构
- 速度闭环与编码器测速 → 参数整定与系统联调
- 赛道元素识别与策略(视觉) → 完整地图跑圈与任务决策
- ADS开发环境搭建与烧录 → TC264多核体系架构
- TC264多核体系架构 → DMA与双核并行处理
- GPIO配置与最小例程 → 中断系统与定时器GPT
- ADS开发环境搭建与烧录 → 逐飞外设驱动库原理
- FreeRTOS多核实时任务 → 完整地图跑圈与任务决策
- 赛道元素识别与策略(视觉) → 赛道数据分段与策略迭代(视觉)
- 电路基础与供电概念 → 电源分配与功率硬件
- UART与串口调试上位机 → 参数整定与系统联调
- 转向循迹与执行策略 → 赛道元素识别与策略(视觉)
- TC264多核体系架构 → SPI/I2C总线连接传感器
- 中断系统与定时器GPT → 软件架构与状态机调度
- IMU姿态解算与滤波 → 平衡车直立控制
- TC264多核体系架构 → ADC采样与信号整定
- 中断系统与定时器GPT → 速度闭环与编码器测速
- 中断系统与定时器GPT → FreeRTOS多核实时任务
- ADC采样与信号整定 → 电磁信号处理与循迹特征
- PID控制进阶与工程化 → 平衡车直立控制
- PID控制进阶与工程化 → 软件架构与状态机调度
- TC264多核体系架构 → 中断系统与定时器GPT
- PWM电机驱动与方向控制 → 电源分配与功率硬件
- GPIO配置与最小例程 → SPI/I2C总线连接传感器
- TC264多核体系架构 → UART与串口调试上位机
- PID控制进阶与工程化 → 转向循迹与执行策略
- SPI/I2C总线连接传感器 → 摄像头采集与图像预处理
- PWM电机驱动与方向控制 → PID控制进阶与工程化
- TC264多核体系架构 → 逐飞外设驱动库原理
结合互动地图查看具体关系类型，再选择下一步。