DMA 傳輸（Direct Memory Access，直接記憶體存取）是嵌入式系統中不可或缺的資料搬運技術。它允許周邊設備直接與記憶體交換資料，無需 CPU 逐字節干預——這在 ADC 連續取樣、SPI 高速通訊、UART 大量資料收發等高吞吐量場景中至關重要。 本文從 DMA 傳輸的硬體架構出發，深入解析 DMA 控制器的工作原理、傳輸模式、配置流程，並以 STM32 和 ESP32 為平台展示完整的程式實作。 什麼是 DMA？為什麼需要它？ 在傳統的程式 I/O 模式中，CPU 必須逐字節/逐字地從周邊讀取資...

Modbus 通訊協定是工業自動化領域最廣泛應用的通訊協議之一，從 PLC、感測器、馬達驅動器到 SCADA 系統，幾乎所有工業設備都支援 Modbus。它簡單、穩定、開源且跨平台。 本文從 Modbus 通訊協定的歷史與分類出發，深入解析 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的幀格式、功能碼、資料模型，並以 ESP32 和 STM32 為平台展示完整的 C 語言實作。 Modbus 協議概述 Modbus 由 Modicon 公司在 1979 年發明，採用 Master/Slave（主從）架構。一個網...

FIFO（First-In-First-Out，先進先出）是數位電路與嵌入式系統中最基礎也最重要的資料緩衝結構。從 UART 接收資料、SPI 傳輸佇列、DMA 資料流，到跨時域（Clock Domain Crossing, CDC）資料傳輸，FIFO 無處不在。 本文從 FIFO 結構的基本原理出發，深入解說空滿判斷、深度計算與跨時域同步設計，並以 C 語言 Ring Buffer 和 STM32 硬體 FIFO 為例，帶你徹底掌握 FIFO。 什麼是 FIFO？ FIFO 是一種資料緩衝區，資料按照「先進先出」...

PID 演算法（比例-積分-微分控制器）是工業自動化與嵌入式控制中最廣泛應用的回授控制演算法。從 ESP32 的溫度控制、STM32 的馬達轉速調節，到無人機的姿態穩定，PID 控制器幾乎無所不在。 本文從 PID 控制的基本原理出發，帶你理解 P、I、D 三個參數各司什麼職，並以 ESP32 和 STM32 的實際程式碼教你如何實作與調整 PID 控制器。 什麼是 PID 控制？ PID 控制器是一種回授控制機制：它讀取感測器數值（Process Variable, PV），與目標值（Setpoint, SP）比...

去藕半徑（Decoupling Radius） 是 PCB 電源完整性設計中最關鍵卻最容易被忽略的概念。很多工程師知道要在 IC 電源腳旁邊放退耦電容，但「多近才算近」？放 1cm 跟放 3cm 有什麼差別？ 本文從 去藕半徑的基本原理出發，帶你理解退耦電容的擺放距離如何影響高頻去藕效果，並以 ESP32 和 STM32 的實際 PCB 案例，教你如何規劃電源完整性設計。 什麼是去藕半徑？ 去藕半徑指的是退耦電容（Decoupling Capacitor / Bypass Capacitor）對 IC 電源腳的有效...