ST-Forge 路线图

ST-Forge 是一个锁定 STM32F1 与 ARM Cortex-M3 的嵌入式学习工坊，统一用 STM32F103C8T6 Blue Pill 作课程基准。

它不把"会调用 HAL"当成终点。目标是带着学习者从 CPU、内存、总线、寄存器一路看到电气信号，搞懂程序怎么启动、外设怎么跑、抽象层是怎么搭起来的，最后走到调试、升级和单核 RTOS。

工具链固定下来，不在这件事上反复横跳：C、CMake、ARM GCC、OpenOCD、GDB、ST-Link。STM32CubeMX、MDK 这些商业工具只在需要对照生态时出现，不进主线。

我们要建立什么

最终要落地的是一套从零开始、前后连贯的 STM32F103 课程。

认识单片机与开发工具
        ↓
理解 Cortex-M3、内存、启动与时钟
        ↓
掌握 GPIO、通信、中断与定时
        ↓
掌握 ADC、DMA、I2C、SPI 与 Flash
        ↓
掌握故障、低功耗与启动升级
        ↓
理解 FreeRTOS 在 Cortex-M3 上如何调度
        ↓
完成一次课程级综合实践

产出一共五样：按学习顺序组织的教程，和教程一一对应的最小实验，同一现象的寄存器实现与 HAL 对照，Host、micro-forge 和真板上的分层验证，以及从真实实验里沉淀出来的调试与排障方法。

怎么教

每个主题都从三个尺度去讲，而不是只丢一个 API。

宏观上，单片机就是一台计算机。STM32F103 把 CPU、Flash、SRAM、总线、时钟和外设塞进一颗芯片。先建立这个完整的系统视角，外设才不会变成一个个孤立的函数调用。中观上，外设就是一组内存映射的寄存器。Cortex-M3 的地址空间同时映射存储器和外设，读写某个地址就是读状态或者驱动硬件状态机。微观上，寄存器背后是电平和时序。GPIO 是电平，UART 是异步比特流，I2C 是开漏总线上的事务，SPI 是时钟约束下的移位。外设控制器做的事情，不过是把这些物理规则自动化。

每个主题开两条轨并排走。寄存器轨探究底层，亲手开时钟、配寄存器、写数据，看清每一步在硅层面到底动了什么。HAL 轨是产业抽象的对照，用封装好的 API 把同一件事做一遍。两条轨一起读，读完寄存器轨，要能说出 HAL 每一句替你省掉了哪些寄存器操作。

能用 DMA 的外设，按能力一步步演进：先轮询，机制全都看得见，代价是 CPU 忙等；再中断，硬件事件主动通知 CPU；最后 DMA，数据搬运彻底脱离 CPU。这不是要求每个外设机械地做三遍。GPIO、UART、ADC 这些只走符合自己硬件能力的路径，强行三遍是浪费时间。

课程起点用 C，工具链、实验和工程都是 C。但 C++ 不是远期选修，而是两条轨的收敛终点：寄存器轨讲清硬件真相，HAL 轨讲清产业抽象的长短，最后用 C++ 把 HAL 重写一遍，两头都摸透了，重写才有意义。在那之前不急着上 C++，先把两条 C 轨走稳。

还有一条贯穿始终的习惯：每个知识点都要能回答三个问题：学什么、为什么学、怎么验证。说不清"它解锁了什么、不学会卡在哪一步"，就不该进路线图。坑也是一样，每个主题都把它最常见的几个坑连同根因一起摆出来。入门时大多数挫败感来自踩了坑却没人解释为什么，所以坑要前置，不能等学习者撞上去。

比喻会用到，GPIO 是手，串口是嘴和耳朵，定时器是心跳，DMA 是搬运工。但比喻只是搭脚手架，搭完就要拆，每个比喻后面都得跟上机制层面的精确说法：电平、时序、寄存器位。停在比喻那一层，等于没学。

课程地图

整条路线可以看成一段上山的路，每一站都解锁后面要用的能力。

先认人和认工具，把硬件心智模型立起来，顺手把 C 语言里那点硬件要用的东西补齐。然后搭工具链，把"源码到芯片"这条闭环跑通。接着啃启动、链接、内存和时钟，搞清程序为什么能从复位进 main、能跑多快、变量落在哪。这三段是地基，地基不牢，后面每个外设都会晃。

地基打好进 GPIO、中断、串口和时间。GPIO 是单片机的手，是第一次把"写地址"和"变电平"亲手连起来。中断把 CPU 从轮询的忙等里解放出来。串口给单片机一张嘴，更给我们一双看调试输出的眼睛，串口拿到手之后，后面每个外设都会好调很多。SysTick 和看门狗给系统节拍和自愈能力，定时器把精确时间和波形发生器交到我们手上。这几样凑齐，就算入门了。

再往上走 ADC、DMA、I2C、SPI 和内部 Flash，把"采样、搬运、处理、保存或发送"这条数据链跑通。然后是异常和 HardFault、低功耗、串口 IAP，让系统从"能跑"走到"能诊断、能保存、能恢复、能升级"。最后是 FreeRTOS，看它怎么复用前面学过的异常、双栈和 SysTick/PendSV 去实现调度，再用一个规模受控的综合实践把全部能力收口。

P0  课程准备与硬件心智模型
P1  工具链与最小工程
P2  启动、链接、内存与时钟
P3  GPIO、通信、中断与时间
P4  ADC、DMA、I2C、SPI 与 Flash
P5  异常、低功耗与启动升级
P6  FreeRTOS 单核移植与调度观察
P7  课程综合与收束

P0：课程准备与硬件心智模型

这一段的目标，是让学习者知道自己要学什么、怎么查资料、怎么安全地把 Blue Pill 接起来，并在脑子里立起"单片机是一台计算机"这层认识。

先分清层级。ST 是厂商，STM32 是产品线，F1 是系列，F103 是子系列，C8T6 是具体型号。Cortex-M3 是 ARM 设计的 CPU 内核，STM32 是 ST 在这个内核外面加了一堆外设拼出来的芯片。这层关系搞不清，连"出了问题该查哪本书"都不知道：内核的行为查《Cortex-M3 权威指南》，外设寄存器查 RM0008，电气极限查数据手册。这三本文档各有分工，参考手册讲功能，数据手册讲极限，权威指南讲内核。往后每一章遇到问题，都要回到它们里面找答案，而不是靠搜索引擎碰运气。

Blue Pill 的硬件全貌要摸熟。64KB Flash、20KB SRAM、72MHz、3.3V 供电。复位、BOOT0、SWD 的四线、USART1 的引脚位置，心里要有数。板载只有一盏 PC13 的 LED，而且是低电平点亮，这点和很多教程相反，第一次照抄别人的点灯代码常常就卡在这里。还有一个坑：Blue Pill 上的 micro-USB 接的是芯片的 USB 外设，不是串口，想用串口得另接一根 USB-TTL。BOOT0 跳线也要留意，烧录时拨到 1 进系统存储器的 bootloader，运行时拨回 0 从 Flash 启动，跳错了就会出现"代码下进去了但板子没反应"。

C 语言里那点硬件要用的东西，单独拎出来补，不能含糊。整数类型为什么不用 int 而用 uint32_t，因为寄存器宽度必须精确，int 的宽度会随编译器和平台变。位操作是寄存器编程的母语，置位、清零、读位、写字段，这四个惯用法要练到不假思索。指针怎么指向寄存器，结构体怎么把一串连续的寄存器封装起来，#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *) 0x40010800) 到底在说什么。宏给地址和掩码起语义名，条件编译用来跨板跨容量。还有 volatile，它告诉编译器这个变量随时会被硬件改，别优化掉。漏写 volatile 是 release 模式莫名失败的元凶，代码在 debug 下好好的，一开优化就废了。这些不过关，后面每一行寄存器代码都像看天书。这部分用 Host 练就够了，不需要硬件：做位掩码练习，用结构体加指针模拟一段寄存器读写，再故意漏掉 volatile，对比 -O0 和 -O2 下编译器生成的指令。

最后是 3.3V 逻辑、电源和共地。LVCMOS 电平，除了少数标注 FT 的引脚，不能直接接 5V 信号。外设和主控必须共地，否则信号再对也读不到。上拉下拉电阻什么时候要用。这些听起来琐碎，但电源和接地不对，后面信号层面再怎么调都白搭。

这一段走完的标志，是学习者能说清 CPU、存储器、总线和外设的关系，能从官方文档里翻出后续实验要用的信息，C 语言那几个惯用法也练到位了。

P1：工具链与最小工程

目标是把从源码到芯片这条闭环亲手跑一遍：C 源码、编译、链接、ELF 和 BIN、烧录、运行、调试。

C 源码 → 编译 → 链接 → ELF/BIN → 烧录 → 运行 → 调试

从 Arduino 或纯软件转过来的人，容易把装工具链当成"下一步下一步我同意"的事。在嵌入式里，工具链每一环都可能是个坑：编译器版本不对，代码跑飞；驱动装错，下载器变砖；WSL 里访问 ST-Link 还得处理 USB 透传和 udev 规则。这一步跳过，后面调试时"下载器连不上、代码烧进去没反应"会吃掉一半时间。所以 P1 不打仗，先磨刀。

ARM GCC 是交叉编译工具链，arm-none-eabi-gcc 那一套。CMake 负责 configure、build 和 target 三步，交叉编译要指定 target 和工具链文件。生成的产物各有用途：ELF 带调试符号，是给 GDB 用的；BIN 是纯二进制，给烧录器；HEX 带地址信息，工业上常用；MAP 是符号和段布局的"体检报告"。Blue Pill 只有 64KB Flash，不看 map 就不知道还能不能再塞一个模块。读 map 用 binutils 那套：size、nm、readelf、objdump。

烧录用 OpenOCD 配 ST-Link，走 SWD 的四线。OpenOCD 的 target 配芯片、interface 配调试器，program、verify、reset、halt 这几条命令要会用。烧录的本质就是通过 SWD 写 Flash，理解了这一层，脱离 IDE 的下载按钮才不会慌。调试用 arm-none-eabi-gdb 连上 OpenOCD，断点、单步、查变量、查内存、查寄存器。第一次分别断在 Reset_Handler 和 main，看看 PC、SP、xPSR 和一段 SRAM 长什么样。会 GDB，后面调 HardFault 才有上帝视角，不会就只能重启瞪眼。

实验就编译一个只有启动加死循环的最小工程，生成 ELF、BIN 和 MAP，用 OpenOCD 烧进去校验复位，用 GDB 断点单步。这一段走完的标志，是学习者能在 Blue Pill 上独立完成编译、烧录和调试，不依赖 CubeMX 也不依赖某个特定 IDE。

P2：启动、链接、内存与时钟

这一段回答几个"为什么"。程序为什么能从复位进 main，代码和变量是怎么进到 Flash 和 SRAM 的，系统时钟怎么驱动 CPU 和外设。

先看 Cortex-M3 的寄存器组和栈。R0 到 R15，MSP 和 PSP 两个栈指针，xPSR，CONTROL，Handler mode 和 Thread mode 的区别。这些现在看着抽象，但到 P6 讲 FreeRTOS 任务切换的时候会全部用回来，任务切换就建立在 PSP 和 MSP 之上。

然后是 4GB 地址空间和 STM32F103 的存储器映射。Flash 在 0x08000000，SRAM 在 0x20000000，外设在 0x40000000。总线分 AHB 和两条 APB，APB1 上限 36MHz，APB2 上限 72MHz。把高频外设挂到 APB1 上会直接超频死机，这是常见坑。

向量表是上电到 main 之间那段黑盒子的入口。向量表头两项是初始 MSP 和 Reset_Handler 的地址，复位时硬件自动从 0x00000000（重映射到 Flash）把这两项读出来。这两项写错，上电瞬间就死。Reset_Handler 干的事情很具体：把 .data 从 Flash 搬到 SRAM，清零 .bss，调用 SystemInit，跳进 main。全局变量的初值从哪来？.data 的初值存在 Flash 里，启动时搬到 SRAM，.bss 只在 SRAM 里清零。程序为什么能跑，答案就在这里。

GNU 链接脚本决定代码放哪、栈多大、堆多大。MEMORY 定义 Flash 和 SRAM 区域，SECTIONS 描述 .isr_vector、.text、.rodata、.data、.bss 怎么摆，栈和堆要预留。64KB Flash、20KB SRAM 的板子上，栈和堆的预算是硬约束，直接关系到 P6 能不能塞下 FreeRTOS。

时钟在这一段讲透，但要注意，时钟在课程里会出现两次，头一次在 P3 点灯的时候，那时候只学"用哪个外设就开哪个时钟"，把它当成外设的入场券。这一段是第二次，讲完整的时钟树。HSI 是内部 8MHz，启动快但不准，是模板工程的默认时钟源，经 PLL 到 64MHz，好处是不依赖外部晶振；HSE 是外部 8MHz 晶振，准，但廉价 Blue Pill 常常没贴或不起振，得先用 MCO 或定时器确认它真的在跑，确认后才能经 PLL 上到 72MHz 当 SYSCLK。AHB 和 APB 怎么分频，外设时钟怎么使能。还有 Flash 的 wait state，跑 72MHz 就要配两个等待周期，不配就会取指出错、随机崩溃。坑最集中的就是时钟：忘开外设时钟，外设完全没反应；Flash latency 没配，72MHz 下随机死机；把 72MHz 硬灌给 36MHz 上限的 APB1，也是超频。

实验是单步跟踪复位到 main，在复位前后观察 .data 和 .bss，改全局变量预测 map 变化，直接手算一个外设寄存器地址和 CMSIS 定义对照。先用 HSI 跑通，确认板子晶振后配 HSE 加 PLL 到 72MHz，用 MCO 或者定时器测时钟验证。这一段走完的标志，是学习者能解释启动文件、链接脚本、芯片内存和系统时钟之间的关系，而不是把它们当成模板里几个不能动的固定文件。

P3：GPIO、通信、中断与时间

这一段集中拿下入门要用的几样能力：输入输出、通信、中断和时间控制。

GPIO 输出

GPIO 是单片机的手，第一次点灯是把"写一个地址"和"引脚电平翻转"亲手连起来，也是建立"外设就是内存映射寄存器"这层心智的入口。配置 GPIO 第一步是开它所在端口的时钟，这一步漏掉，后面代码再正确也没反应，外设根本没上电。然后是 CRL 和 CRH，每四个位描述一根引脚的模式和输出速度，推挽还是开漏也要在这里选。翻转电平用 ODR，但更顺手的是 BSRR，它一次只动指定的位，是原子操作，不用操心读改写的竞争。Blue Pill 上只有 PC13 一盏灯，低电平点亮。实验先只用寄存器点灯，再用 HAL 做同样的事，最后用 BSRR 体会原子置位和复位。

GPIO 输入与按键

输入端要分清浮空、上拉、下拉和模拟输入，读引脚用 IDR。按键的麻烦在机械抖动。按一下，触点会弹跳几十次，不处理就会出现"按一次灯亮，再按想关，灯反而更亮或乱闪"的诡异现象。软件消抖要用状态机来做，这部分逻辑在 Host 上能测，不用占硬件。实验是轮询读按键、Host 测消抖状态机、按键控制 LED。

EXTI 与 NVIC

到这里从轮询走向事件驱动。EXTI 是外部中断，AFIO 负责把 PAx、PBx 这些同名引脚路由到同一条 EXTI 线上。选上升沿、下降沿还是双边沿触发，pending 标志怎么看，NVIC 怎么使能、优先级怎么分抢占和子优先级。这里有个原则要立住：中断服务函数要短，消抖和业务逻辑都得移出 ISR，ISR 只做"标记发生了，然后走"。坑也不少。忘开 AFIO 时钟，EXTI 路由会静默失效，配置都对就是触发不了。EXTI15_10 这六条线共用一个中断号，进了一个 handler 要在里面判 pending 分辨到底是哪根。不消抖的话，一次按压触发几十次中断。实验是按键边沿触发中断，观察 EXTI pending 和 NVIC 状态。走完的标志是能说清抢占优先级和子优先级的区别，能把 ISR 写得短小干净。

USART

串口是单片机的嘴和耳朵。把它放在定时器前面学是有意为之。拿到串口就拿到了 printf 这双眼睛，后面每个外设调试都会轻松一个量级。要理解波特率和时钟的关系，TX、RX、状态标志 TXE 和 RXNE、数据寄存器怎么用。先轮询收发，再上 RXNE 中断，配一个环形缓冲区。串口日志和 printf 的代价也要讲清楚：_write 怎么 retarget 到串口，为什么不能在 ISR 或高频路径里 printf（会阻塞），半主机模式没关也会卡死。波特率算错或分频寄存器写错，收发全是乱码，这是最常见的坑。实验是发固定字符串、串口回显、中断接收、Host 测行缓冲和命令解析，再做 HAL UART 对照。

SysTick 与软件时间

让一个 72MHz 的核心停下来 while 等时间，是浪费算力。SysTick 给系统一个节拍，是非阻塞状态机的基础。CTRL、LOAD、VAL 三个寄存器，tick 怎么累加，阻塞延时和非阻塞状态机的区别，计数器溢出怎么处理。PSC 和 ARR 都是 N+1 分频，少写一个加号就差一档，ISR 里忘了清 UIF 中断会连续触发停不下来。实验是寄存器实现毫秒 tick，对比忙等、HAL_Delay 和非阻塞闪烁，在 Host 上测 tick 溢出。

看门狗

看门狗是系统的自愈能力，死机后能自动复位而不是永久卡死。IWDG 是独立看门狗，由 LSI 驱动；WWDG 是窗口看门狗，有窗口概念。喂狗、超时、复位来源要搞清。实验是正常喂狗、故意停喂、复位后读出并报告复位原因。

定时器

定时器是精确时间和波形的发生器。PSC、ARR、CNT 三件套，更新事件 UIF，输出比较，PWM，输入捕获，TIM1 这个高级定时器和通用定时器差在哪。呼吸灯、测脉宽、硬件节拍，这些只能靠定时器，软件循环做既不准又费 CPU。APB1 上挂的定时器有时钟倍频（36MHz 总线喂出 72MHz 定时器时钟），这点容易算错。实验是 TIM2 周期中断、非阻塞闪烁、PWM 呼吸灯、输入捕获测脉宽或周期，再做 HAL TIM 对照。

这一整段走完，学习者要能写出一个由中断和时间状态机驱动的串口交互程序，并解释每一条输入输出链路经过了哪些寄存器和硬件模块。

P4：ADC、DMA、I2C、SPI 与 Flash

这一段把数据采集、自动搬运、同步总线和非易失存储凑齐，看 MCU 怎么跟外部器件交换信息。

ADC 看着简单，不就是读个电压。但在生产环境里要拿到一个稳定可信的读数，是一个关于时钟、采样、中断和 DMA 的系统设计问题。ADC 时钟、输入通道、采样时间、转换序列、校准、量化、参考电压，这些概念要过一遍。采样时间不够，高阻源读数会偏小；输入超过 Vref 会损坏 ADC。实验是电位器单通道采样，原始值换算成电压，对比不同采样时间的影响，再做 HAL ADC 对照。

DMA 是解放 CPU 的搬运工。外设地址和内存地址、传输方向、数据宽度、普通和循环模式、半传输和传输完成中断、缓冲区归谁所有。ADC 连续采样、串口不丢字节，全靠 DMA；不学它，高吞吐场景下 CPU 全耗在搬数据上。最大的坑是缓冲区所有权：CPU 和 DMA 同时改一段内存，数据就乱了。实验把 ADC 轮询和 ADC 加 DMA 放在一起对照，再做循环采样和半缓冲、双缓冲处理。

I2C 和 SPI 是跟外部芯片对话的两条主流总线。I2C 是开漏加 上拉，靠 START、STOP、地址、读写位和 ACK、NACK 组织一次事务，可以先 bit-bang 再用硬件状态机，总线卡死要会恢复。忘加上拉电阻，开漏总线根本拉不起来。SPI 快一些，SCK、MOSI、MISO、CS 四根线，主从、CPOL 和 CPHA 四种模式、全双工移位。CPOL 和 CPHA 跟从设备对不上，读到的数据全是错位的。实验先用 GPIO 产生 START、STOP 和一个字节，用逻辑分析仪看事务，再用硬件 I2C 访问 EEPROM；SPI 做回环、对比不同模式、读外部 Flash 的 JEDEC ID，各自再做 HAL 对照。

内部 Flash 解决掉电要保留的参数。Flash 的规矩是必须先擦后写，擦除粒度是页不是字节，不擦就写会写不进去，误擦相邻页又会丢别的数据。解锁、忙状态、错误标志怎么处理，参数区怎么规划，记录格式、版本和 CRC 怎么设计才能掉电恢复。实验是写一个参数块再读回，处理空白、有效、CRC 错、版本错这几种记录，记录编码和 CRC 在 Host 上测。

这一段走完，学习者要能跑通一条"采样、搬运、处理、保存或发送"的数据链，并从总线波形解释一次 I2C 或 SPI 事务。

P5：异常、低功耗与启动升级

到这里，系统要从"能运行"走到"能诊断、能保存、能恢复、能升级"。

异常和 HardFault 是 P2 那些启动和栈知识的直接回收。Handler mode，异常栈帧（硬件自动压栈的那八个寄存器），SCB、CFSR、HFSR、BFAR、MMFAR 怎么读，怎么从压栈的 PC 和 LR 还原出故障指令。不学这个，死机就只能重启瞪眼。实验是故意做未对齐或非法地址访问，调用一个损坏的函数指针，然后从异常栈定位故障指令。走完的标志是从 CFSR 和压栈的 PC 能看出是哪条指令崩了、什么类型的错。

RTC 和后备域要不要进主线，看 Blue Pill 的 LSE 和后备供电条件。机制教学保留，硬件实验可选。低功耗讲 Sleep、Stop、Standby 三种模式，WFI 和 WFE，唤醒源，时钟怎么恢复。要诚实说明 Blue Pill 的外围电路（稳压器、USB、LED）会严重影响实测功耗，所以这部分偏机制教学，不是追求极致微安。实验是进三种模式，用按键、RTC 或外部中断唤醒，记录电流和唤醒过程。

串口 IAP 把前面几样全串起来。Bootloader 和 Application 怎么分区，镜像格式和 CRC，向量表怎么重定位，怎么设 MSP，怎么跳转到应用，坏包和传输中断怎么恢复。这一段综合了 P2 的链接和向量表、P4 的 Flash 和 CRC、P3 的串口。实验是 Host 端写一个固件发送器，串口下载应用，校验后启动新应用，传输中断后还能保留恢复能力。

P6：FreeRTOS 单核移植与调度观察

这一段看 FreeRTOS 怎么复用前面学过的异常、双栈和 SysTick、PendSV，在 Cortex-M3 上实现单核抢占式调度。它是对 P2 的第二次回收。

讲裸机主循环和任务模型的差别，FreeRTOS 内核目录和 Cortex-M3 的 port，FreeRTOSConfig.h 怎么配，任务栈和 MSP、PSP、CONTROL 的关系，SysTick、PendSV、SVC 各自的角色，上下文怎么保存和恢复，中断优先级和 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 的边界。20KB SRAM 下的栈、堆和静态分配预算要精打细算，这是 Blue Pill 的硬约束。队列、任务通知、互斥怎么在板上观察，ISR 怎么唤醒高优先级任务。

FreeRTOS 的通用概念和 Host 实验不在 ST-Forge 里重复，由 Tutorial_FreeRTOS 提供。ST-Forge 只管上板过程和硬件观察。实验是两个任务交替运行，用 GPIO 或逻辑分析仪看上下文切换，输出任务栈水位和剩余堆空间，UART RX 中断通知解析任务，再观察一次 ISR 导致的任务抢占。走完的标志，是学习者能从 PendSV 异常和任务栈解释一次上下文切换，能在 20KB SRAM 限制下设计一个简单的多任务程序。

P7：课程综合与收束

最后用一次规模受控的综合实践，把前面所有能力收口，不在结尾突然引入一批新模块。

综合实践至少要覆盖 GPIO 输入输出、UART 交互、中断、非阻塞时间状态机或 FreeRTOS 任务、参数检查与错误处理、内部 Flash 参数保存、GDB 和 HardFault 调试、Host 测试、micro-forge 支持范围内的仿真，以及 STM32F103 真板验收。默认方向可以是一个串口控制终端，但最终题目等 P6 完成后再定。综合实践的目标是课程验收，不是做个宣传用的花架子。

走完的标志，是学习者能独立完成需求拆分、硬件连接、模块实现、调试、验证和结果说明，并清楚哪些行为只能由真板确认。

验证分工

每一层验证负责自己那一摊，不能越界代劳。

Host 负责硬件无关的逻辑。消抖状态机、环形缓冲区、命令和协议解析、CRC 与记录格式、IAP 传输状态机、业务状态机，这些都能在主机上跑测试，不依赖芯片。

micro-forge 负责它支持范围内的 STM32F103 行为：Cortex-M3 启动与指令执行、NVIC、SCB、SysTick、RCC、GPIO 的 A、B、C 端口、USART1、TIM2、AFIO 和 EXTI。ADC、DMA、I2C、SPI 和真实 Flash 擦写这些，在 micro-forge 还没实现的时候不能标记成仿真通过。

真板是最终裁判。SWD 连接、烧录和 GDB 调试，实际的 GPIO 电平和板载 LED 极性，UART 波特率与线路，中断边沿和机械按键，PWM、输入捕获和总线波形，ADC 精度与噪声，DMA 外设请求，I2C 和 SPI 器件通信，Flash 擦写和掉电保持，RTC、低功耗、电流和唤醒，IAP 恢复，FreeRTOS 板上调度，这些只能由真板确认。没有真板记录的能力，不能写成"已验证"。

与其他仓库的关系

仓库	职责
ST-Forge	课程、最小实验、Blue Pill 工程、HAL 对照和真板验证
micro-forge	已支持 STM32F103 能力的仿真、追踪和可观测性
BareMetal-Drivers	可复用的器件、协议和生产型驱动资产
Tutorial_FreeRTOS	FreeRTOS 通识、Host 模拟和内核原语教学

ST-Forge 里的寄存器实验服务于教学，可以故意写得直接、简单、低效。成熟可复用的驱动应该进 BareMetal-Drivers，而不是在两个仓库各养一份。

远期选修

下面这些内容，等主线稳定、硬件条件明确、不会开并行实现线的时候再评估是否纳入：OLED 显示与菜单、RTC 完整板上实验、红外遥控、DS18B20 和 DHT11 这类单一传感器、CAN 与 RS485、SD 卡与 FATFS、USB Device、其他 STM32F1 容量和封装、现代 C++ 寄存器抽象。

Blue Pill 不具备或不适合做主线的那些，比如 DAC、FSMC LCD、触摸屏、摄像头、外部 SRAM、手写识别，不纳入当前课程。对于STM32F103C8T6而言，太吃力了。