embedded-thinking

name	embedded-thinking
description	提供嵌入式系统软硬件协同思考框架，涵盖硬件层、软件架构、资源约束、实时性、测试调试五大维度。当需要设计嵌入式应用、评审物联网系统、或需要全局视角审视 MCU/MPU 与软件配合时使用。支持裸机/RTOS 选型、功耗优化、内存预算、中断响应、OTA 升级等嵌入式特有场景决策。
stage	SPECIAL
level_supported	["L1-STREAMLINED","L2-BALANCED","L3-RIGOROUS"]

Embedded Thinking Skill

Scope: SPECIAL（用户自定义）

版本: 0.1.0（占位）| 创建日期: 2025-11-27

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概述

嵌入式应用整体思考维度：

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│              ⚙️ Embedded System                     │
├─────────────┬─────────────┬─────────────────────────┤
│  Hardware   │  Software   │      Constraints        │
│  ─────────  │  ─────────  │  ─────────────────────  │
│  • MCU/MPU  │  • RTOS     │  • Memory (KB/MB)       │
│  • Sensors  │  • Drivers  │  • Power (mW)           │
│  • GPIO     │  • Protocol │  • Real-time (ms/μs)    │
│  • Bus      │  • OTA      │  • Temperature          │
└─────────────┴─────────────┴─────────────────────────┘

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思考维度

1. 硬件层

• 处理器选型（MCU/MPU/DSP）
• 外设接口（GPIO/ADC/DAC/PWM）
• 通信总线（I2C/SPI/UART/CAN）
• 电源管理

2. 软件架构

• 裸机 vs RTOS（FreeRTOS/Zephyr）
• 驱动层设计
• 中间件（协议栈、文件系统）
• 应用层

3. 资源约束

• 内存预算（RAM/Flash）
• CPU 占用率
• 功耗优化（休眠模式）
• 代码大小优化

4. 实时性要求

• 硬实时 vs 软实时
• 中断响应时间
• 任务优先级
• 死锁避免

5. 可靠性与安全

• 看门狗机制
• 异常恢复
• 安全启动
• OTA 升级

6. 开发与调试

• 交叉编译环境
• 仿真器/调试器（JTAG/SWD）
• 日志与诊断
• 自动化测试（HIL）

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分级思考深度

L1-STREAMLINED

• 每维度选择 1 个关键决策
• 快速架构评审（30-60 分钟）
• 适用：简单嵌入式、单 MCU 系统

L2-BALANCED

• 每维度覆盖 2-3 个决策点
• 标准架构评审（2-4 小时）
• 包含 MCU 选型对比 + 资源预算
• 适用：中型嵌入式、多任务 RTOS

L3-RIGOROUS

• 全维度深入分析（6 维度 × 4 子项）
• 完整架构评审（1-2 天）
• 包含 WCET 分析/安全认证/EMC 考虑
• 生成硬件接口规格 + 软件架构文档
• 适用：复杂嵌入式、安全关键系统

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>> 命令

>>embedded_review_l1   # 嵌入式系统快速审视
>>embedded_checklist   # 生成检查清单

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相关 Skills

• 设计: layer-design（嵌入式分层架构）
• 测试: test-strategy（嵌入式测试策略）
• 原则: principle-kiss, principle-yagni（资源约束下的简化）
• 同类: mobile-app-thinking（IoT 与移动端融合）

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TODO: 待细化各 RTOS 选型和硬件平台差异