Разработка встраиваемых приложений и архитектура микроконтроллеров

Курс разработки встраиваемых приложений и архитектура микроконтроллеров — это самый первый шаг на пути к пониманию архитектуры встраиваемых систем, а также приёмов и методов их программирования. В курсе излагается опыт написания низкоуровневых программ для микроконтроллеров для взаимодействия с периферийными устройствами с помощью эффективных, удобочитаемых и переносимых методов программирования. Изучаемые методы и приёмы программирования рассматриваются на примере микроконтроллеров STM32, однако все эти знания также применимы и к другим сериям ARM-микроконтроллеров таких как MSP432, Milandr и другие.

В рамках курса также изучаются общие правила оформления программного кода, принципы работы с системой контроля версий и основы взаимодействия в команде разработчиков.

1. Elecia White. Making Embedded Systems: Design Patterns for Great Software. O'Reilly, 2012. 314c. ISBN: 978-1-449-30214-6.
2. RM0008. Reference manual STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx and STM32F107xx advanced Arm®-based 32-bit MCUs. Rev21. STMicroelectronics, 2021. 1136c.
3. Новиков, Ю.В. Основы микропроцессорной техники [Текст] : учебное пособие / Ю. В. Новиков, П. К. Скоробогатов. - 4-е изд.,испр. - Москва : Интернет-университет информационных технологий : Бином. Лаборатория знаний, 2012. - 357 с.

Модуль 1. Основы разработки встраиваемых систем

Урок 1. Введение в разработку встраиваемых систем.

Урок 2. Основы программирования встраиваемых систем.

Урок 3. Обзор основ программирования на языке С.

Модуль 2. Компоненты встраиваемых систем

Урок 1. Стандарты программирования и основы взаимодействия в команде разработчиков.

Урок 2. Обзор программных сред разработки.

Урок 3. Средства разработки и документация.

Урок 4. Контроль версий.

Модуль 3. Компиляция проекта (Часть 1)

Урок 1. Введение в модуль.

Урок 2. Вызов компилятора GCC.

Урок 3. Директивы препроцессора.

Урок 4. Программные модули и библиотеки.

Модуль 4. Компиляция проекта (Часть 2)

Урок 1. Компоновщик.

Урок 2. Сборка программ.

Урок 3. Выходные файлы.

Модуль 5. Устройство памяти

Урок 1. Организация памяти.

Урок 2. Строение программного интерфейса.

Урок 3. Типы данных.

Урок 4. Указатели.

Модуль 6. Взаимодействие с памятью микроконтроллера

Урок 1. Взаимодействие с памятью.

Урок 2. Память и регистры.

Урок 3. Обращение к регистрам.

Модуль 7. Работа с памятью (Часть 1)

Урок 1. Введение.

Урок 2. Битовые операции.

Урок 3. Конфигурация портов ввода-вывода.

Урок 4. Создание программных интерфейсов для аппаратной части.

Модуль 8. Работа с памятью (Часть 2)

Урок 1. Продвинутые указатели.

Урок 2. Функциональные указатели.

Урок 3. Отладка программ микроконтроллеров (часть 1).

Урок 4. Отладка программ микроконтроллеров (часть 2).

Модуль 9. Структуры данных (Часть 1)

Урок 1. Структуры и инкапсуляция.

Урок 2. Перечисления.

Урок 3. Союзы.

Урок 4. Битовые поля.

Модуль 10. Структуры данных (Часть 2)

Урок 1. Стеки.

Урок 2. Кольцевой буфер.

Урок 3. Связанные списки.

Урок 4. Заключение.

• Знание архитектуры встраиваемых систем;
• Знание принципов проектирования электронных устройств на основе микроконтроллеров;
• Знание приёмов и методов программирования встраиваемых систем.

• Умение применять изученные алгоритмы и приёмы в профессиональной деятельности;
• Умение использовать современные принципы проектирования, программирования и разработки встраиваемых систем.

• Владение навыками системного понимания процессов;
• Владение навыками коммуникации в команде разработчиков;
• Владение современными средствами разработки программного обеспечения для встраиваемых систем.