新版 MCU培训大纲（GD32核心）

一、课程简介

二、培训目标（贴合2026年MCU主流技术，聚焦GD32实操，适配岗位需求）

1. 行业认知能力：了解2026年MCU市场发展趋势、国产MCU（GD32）的产品优势与应用场景，建立MCU开发的行业认知；
2. 基础开发能力：掌握GD32MCU开发平台搭建、工程模板创建、程序下载的全流程，熟悉ARM架构、单片机原理及固件库应用；
3. 编程实操能力：巩固C语言核心知识点，能熟练运用寄存器、固件库编写MCU基础程序（点灯、流水灯等），理解反汇编代码逻辑；
4. 外设应用能力：精通GD32MCU核心外设（RCU时钟、GPIO、UART、I2C、SPI、ADC）的原理与实操，能独立完成各类外设实验；
5. 传感器联动能力：掌握DHT11温湿度传感器、PAJ7620手势识别传感器的原理与通信方法，能实现MCU与外部传感器的联动开发；
6. RTOS应用能力：了解Free-RTOS实时操作系统的核心概念，掌握其在GD32E103上的移植方法，能创建基础任务并实现多任务协同；
7. 综合实战能力：整合所学技术，独立完成传感器数据采集、显示、手势控制等综合实操项目，具备基础的MCU项目开发与故障排查能力。

三、核心培训内容（按专题划分，仅含专题与知识点，无时间细分）

专题一：MCU行业认知与GD32开发平台搭建（核心筑基专题）

知识点1：MCU市场发展趋势及GD32产品家族

• 2026年MCU市场趋势：全球及国产MCU发展现状、国产化替代趋势、低功耗MCU的主流应用场景；
• GD32MCU产品家族：GD32系列MCU的核心优势、产品分类（如GD32E103）、适配场景，与其他主流MCU的对比；
• 行业应用案例：GD32MCU在物联网、智能硬件、工业控制中的实际应用案例，明确学习重点。

知识点2：GD32MCU开发平台搭建与基础实操

• 开发平台搭建：开发软件（Keil MDK等）的安装、配置，GD32芯片包的安装与适配；
• 工程模板建立：GD32工程模板的创建流程、文件结构（启动文件、固件库文件、用户文件）配置；
• 程序下载：下载工具的选用、下载参数配置，程序下载的核心步骤与注意事项；
• 实操练习：手把手完成开发平台搭建，编写第一个闪灯实验程序，实现LED灯点亮，熟悉开发流程。

专题二：单片机原理与C语言进阶（基础核心专题）

知识点1：单片机原理与ARM架构

• 单片机发展历程：单片机的演变、核心功能，2026年主流单片机的技术特点；
• ARM架构基础：ARM架构的核心特点、GD32MCU所采用的ARM内核（如Cortex-M3）的核心优势与架构逻辑；
• MCU内部剖析：GD32MCU的内部结构（CPU、存储器、外设接口），各模块的协同工作原理。

知识点2：固件库与C语言复习及实操

• GD32固件库介绍：固件库的作用、核心组成，固件库函数的调用规范；
• C语言复习及深度解析：单片机开发常用C语言知识点（指针、结构体、宏定义、中断函数），结合MCU开发场景的深度应用；
• 实操练习：现场用C语言编写点灯程序，剖析对应反汇编代码，理解程序执行逻辑；用寄存器操作编写点灯程序，掌握寄存器配置方法。

专题三：RCU时钟与GPIO外设及实操（外设基础专题）

知识点1：RCU时钟系统与GPIO外设原理

• RCU时钟系统：GD32MCU的RCU时钟模块核心原理、时钟源选择、时钟分频配置，时钟对MCU工作的影响；
• GPIO外设模块及原理：GPIO的功能、工作模式（输入/输出模式）、端口配置方法，GPIO引脚的选用技巧；
• 实操练习：上手学习流水灯实验，通过配置GPIO实现LED灯的循环点亮；完成按键输入实验，实现按键控制LED灯状态切换。

专题四：UART与I2C外设及实操（串行通信专题）

知识点1：UART外设模块及实操

• UART外设原理：UART串行通信的核心原理、通信参数（波特率、数据位、停止位）配置；
• UART函数应用：GD32固件库中UART相关函数的调用方法，数据发送与接收的实现逻辑；
• 实操练习：完成UART打印实验，实现MCU通过UART向电脑发送数据并在串口助手显示。

知识点2：I2C外设模块及实操

• I2C外设原理：I2C串行通信的核心原理、总线结构、通信时序（起始信号、停止信号、应答信号）；
• I2C函数应用：GD32固件库中I2C相关函数的调用方法，I2C通信的配置步骤；
• 实操练习：完成I2C读写E2PROM实验，实现MCU通过I2C与E2PROM的通信，完成数据的读写操作。

专题五：SPI与ADC外设及实操（数据传输与采集专题）

知识点1：SPI外设模块及实操

• SPI外设原理：SPI串行通信的核心原理、总线结构、工作模式，与I2C通信的差异及选型建议；
• SPI函数应用：GD32固件库中SPI相关函数的调用方法，SPI通信的配置步骤与数据传输逻辑；
• 实操练习：完成SPI读写FLASH实验，实现MCU通过SPI与FLASH的通信，完成数据的读写操作。

知识点2：ADC外设模块及实操

• ADC外设原理：ADC（模数转换）的核心原理、转换流程、转换精度与采样率配置；
• ADC函数应用：GD32固件库中ADC相关函数的调用方法，ADC通道配置、采样触发方式设置；
• 实操练习：完成ADC实验，实现模拟信号（如电压信号）的采集、转换与数据显示。

专题六：DHT11温湿度传感器联动开发（传感器实操专题）

知识点1：DHT11温湿度传感器模块介绍与通信原理

• DHT11传感器概述：DHT11温湿度传感器的核心参数、工作原理、适用场景，2026年主流温湿度传感器对比；
• DHT11通信原理：DHT11与MCU的通信方式、通信时序，数据格式解析；
• 实操练习：完成温湿度传感器数据打印实验，实现MCU读取DHT11的温湿度数据并通过UART打印；完成LCD显示温湿度实验，将采集到的温湿度数据在LCD屏幕上显示。

专题七：PAJ7620手势识别传感器联动开发（进阶传感器专题）

知识点1：PAJ7620手势识别传感器模块介绍与硬件实现

• 手势识别传感器概述：PAJ7620传感器的核心功能、支持的手势类型、工作参数，2026年手势识别传感器的应用趋势；
• 硬件实现：PAJ7620与GD32MCU的硬件连接方法，引脚配置、电源配置注意事项；
• 手势识别软件实现：PAJ7620的驱动程序编写、手势识别逻辑，数据读取与解析方法；
• 实操练习：完成手势识别串口打印实验，实现MCU读取PAJ7620识别的手势数据并通过UART打印，验证手势识别功能。

专题八：Free-RTOS移植与多任务开发（进阶核心专题）

知识点1：Free-RTOS概述与核心概念

• RTOS概述：实时操作系统（RTOS）的核心定义、优势，2026年MCU开发中RTOS的主流应用（如Free-RTOS、RT-Thread）；
• Free-RTOS核心概念：任务、任务调度、堆与栈的详解，任务的状态与切换逻辑；
• Free-RTOS移植：GD32E103芯片上Free-RTOS的移植流程、移植配置，移植过程中的常见问题及解决方案。

知识点2：Free-RTOS多任务实操

• 任务创建：Free-RTOS任务创建的函数调用、任务参数（优先级、堆栈大小）配置；
• 实操练习：动手创建闪灯任务，实现LED灯周期性闪烁；创建串口打印任务，实现周期性串口数据打印；
• 多任务协同：理解多任务调度逻辑，实现闪灯任务与串口打印任务的协同运行，验证多任务功能。

专题九：实战复盘与进阶指导（核心收尾专题）

知识点1：核心技术复盘与问题汇总

• MCU开发全流程核心知识点复盘，梳理各专题（外设应用、传感器联动、RTOS移植）的关键步骤与易错点；
• 常见问题汇总：开发平台搭建、程序下载、外设配置、传感器通信、RTOS移植中的高频问题及解决方案，贴合2026年实操需求；
• 实操答疑：结合MCU实际开发场景，针对性解答技术难点、疑点，助力学员解决实操困惑。

知识点2：行业趋势与进阶学习

• 2026年MCU主流技术趋势：低功耗MCU开发、国产MCU进阶应用、MCU与AIoT的融合发展；
• 技能进阶方向：GD32高级外设应用、RTOS高级特性（任务同步与通信）、MCU中断优化、智能硬件综合开发；