Темы курса

1. Вводная лекция. Инструменты для разработчика на МК.

Теория

• Определение целей курса, организация работы разработчика на МК. IDE, компиляторы, отладчики.
• Система контроля версий. Git, GitFlow.
• Стандарты программирования

Практика

• Установка IDE для разработки ПО на С и Python.

2. Программирование на С.

Теория

• Введение в С.
• Синтаксис и семантика С.
• Функции в С.
• Структуры и массивы.
• Указатели и работа с ними.

Практика

• Запуск первой программы. Написание простейших программ АСУ ТП.

3. МК на базе Cortex-M. Структура проекта. Организация работы с памятью

Теория

• Обзор платформы Cortex-M. Организация доступа к памяти и перефирии. Обзор общих модулей. Стек.
• Обзор семейств контроллеров STM32. Основы выбора контроллера под задачу.
• Обзор специализированных инструментов STM32, CubeMX. Как не потерять наработки после перегенерации проекта
• HAL, LL

Практика

• Написание первых программ на STM32.

4. Указатели

Теория

• Приемы работы с указателями, так как очень большой пласт занятий

5. Работа с периферией на CortexM

Теория

• GPIO работа с ножками контроллеров
• IRQ&NVIC базовые определения

Практика

• Программа реагирующая на кнопки мигая светодиодом.

6. АЦП и ЦАП

Теория

• ADC&DAC работа в прямом режиме через HAL

Практика

• Считываем напряжение и зажигаем светодиод если напряжение вышло за границы
• Пересчет напряжения в показания датчиков.

7. Работа с таймерами. Логический анализатор сигналов

Теория

• логический анализатор - основа разработки Embedded Устройств
• режимы работы с таймеров.
• виды таймеров
• настройка таймеров
• использование таймеров

Практика

• Режим отладки "одна нога" - секрет отладки в прерываниях и при работе с таймером.
• мигание светодиодом с разными интервалами на таймерах

4. Tricks for Embedded Programmers

Теория

• Плохой код, или как не надо писать код на микроконтроллеры.
• Секреты написания неблокирующего кода для микроконтроллеров.

Практика

• Написание неблокирующего кода для микроконтроллеров

5. Основы алгоритмизации для микроконтроллеров.

Теория

• Суперлуп. Плюсы и минусы.
• FreeRTOS: обзор системы. Плюсы и минусы.
• С чего начинается написание программы для МК.
• Шаги проектирования программного обеспечения

Практика

• Написание алгоритмов управления примеров АСУ ТП
• Реализация конечных автоматов

9. Цифровые интерфейсы

Теория

• Работа через интерфейсы. DataSheet – основа успеха.
• I2C

Практика

• Опрос датчика температуры через I2C.

10. Цифровые интерфейсы

Теория

• SPI
• UART

Практика

• Написание программы работающей с SPI
• Отправка и прием информации через UART

11. Протоколы межплатной связи

Теория

• Обзор стандартных протоколов межплатной связи. RS-232, RS485, CAN

Практика

• Реализация обмена контроллера с компьютером через UART и АТ команды

12. Плюсы и минусы разработки на С. Ищем альтернативы и пытаемся писать быстро. MicroPython

Теория

• Резюме плюсов и минусов разработки на С.
• Обзор MicroPython. Плюсы и минусы. Обзор архитектуры.
• Обзор контроллеров работающих с MicroPython.

Практика

• Прошивка базового ядра micropython для ESP32.
• Написание первых программ для Micropython.

13. Работа с периферией на Micropython

Теория

• GPIO
• I2C
• SPI

Практика

• мигание светодиодом при нажатии кнопок
• отправка и прием данных в интерфейсы

14. ASYNCIO. Опыт применения MicroPython. Успешные и неудачные опыты внедрения.

Теория

• Общие принципы асинхронности. Корутины и Мьютексы. Отличия от тредов.
• Особенности реализации асинхронности на компьютерах
• Особенности реализации асинхронности в МК
• Обзор успешных кейсов
• Обзор неудачных кейсов и как их превратить в удачные.

Практика

• Написание программ для работы с кнопками и светодиодами на асинхронных функциях.
• Написание программ для работы с дисплеем и флеш-картой.

15. Итоговый проект (общий в рамках модуля)

Устройство опрашивающее умный сенсор (I2C, SPI, UART) и датчик температуры (АЦП) отображающее данные на дисплее и сохраняющие значения на флешку по SPI

• сборка макета устройства
• написание кода работы с датчиками. Получение данных и их сохранение в ОЗУ

16. Итоговый проект (общий в рамках модуля) Продолжение

• вывод данных на экран
• сохранение данных на флешку