معرفی دوره

دوره Embedded Ethernet Programming with HAL در پلتفرم Udemy طراحی شده تا دانشجویان و مهندسان علاقه‌مند به مباحث اینترنت اشیاء (IoT) و توسعه سامانه‌های توکار را با مفاهیم برنامه‌نویسی شبکه روی میکروکنترلرها آشنا کند. در این دوره، با استفاده از کتابخانه HAL شرکت ST و بردهای مبتنی بر STM32، از مبانی اولیه تا پیاده‌سازی پروتکل‌های لایه سی و HTTP server را گام‌به‌گام خواهید آموخت. مدرس دوره با ارائه مثال‌های عملی و پروژه‌های واقعی تلاش می‌کند تا پیچیدگی‌های اترنت توکار را به شکلی ساده، کاربردی و در عین حال حرفه‌ای توضیح دهد.

چه چیزهایی یاد می‌گیرید

• درک ساختار پروتکل TCP/IP و نقش آن در شبکه‌های اترنت.
• پیکربندی و راه‌اندازی ماژول اترنت (LAN8720، RMII/MII) روی STM32.
• استفاده از کتابخانه HAL برای ارسال و دریافت پکت‌های UDP و TCP.
• طراحی یک سرور HTTP ساده جهت نمایش صفحات وب تعاملی.
• پیاده‌سازی DHCP Client برای دریافت پیکربندی شبکه به صورت خودکار.
• روش‌های رفع اشکال شبکه و بهینه‌سازی عملکرد ارتباط اترنت.
• مفاهیم امنیت پایه مانند بررسی CRC و اعتبارسنجی داده‌ها.

مزایای دوره

• پروژه‌محور: تمامی مفاهیم در قالب پروژه‌های عملی اجرا شده و نتیجه در لحظه قابل مشاهده است.
• کدهای آماده و مستند: فایل‌های source کامل همراه با کامنت‌گذاری دقیق برای درک بهتر ارائه می‌شوند.
• قابلیت اجرا روی بردهای مختلف: روش‌های پورت کردن پروژه به انواع سری‌های STM32 توضیح داده می‌شود.
• آپدیت مادام‌العمر: دسترسی به ویدئوها و اسلایدها حتی پس از اتمام دوره.
• پشتیبانی مدرس: امکان پرسش و پاسخ از مدرس دوره و رفع مشکلات اجرای پروژه.

پیش‌نیازها

• آشنایی با زبان C و مفاهیم پایه میکروکنترلرها.
• تجربه کار با محیط توسعه STM32CubeIDE یا Keil.
• درک مقدماتی شبکه و آدرس‌دهی IP (اختیاری ولی مفید).
• برد STM32 (مانند STM32F4 یا STM32F7) و ماژول اترنت (LAN8720).
• دانلود بسته STM32CubeMX برای پیکربندی پایه‌های سخت‌افزاری.

ساختار و مباحث دوره

• بخش اول: مروری بر TCP/IP و لایه‌های شبکه
• بخش دوم: راه‌اندازی سخت‌افزار اترنت و تنظیمات RMII/MII
• بخش سوم: HAL Ethernet Driver و مدیریت DMA
• بخش چهارم: پیاده‌سازی UDP Client/Server
• بخش پنجم: TCP Client/Server و مدیریت اتصال‌ها
• بخش ششم: طراحی HTTP Server و نمایش صفحات وب
• بخش هفتم: پیاده‌سازی DHCP Client و استاتیک/داینامیک شدن IP
• بخش هشتم: اشکال‌زدایی، بهینه‌سازی و نکات امنیتی

مثال‌های عملی

در طول دوره، چندین مثال عملی اجرا می‌شود که در زیر به برخی اشاره شده است:

• ارسال داده سنسوری دما و رطوبت از میکروکنترلر به سرور ساده UDP و نمایش در کنسول پی‌سی.
• طراحی صفحه وب با فرم ورود کاربر و دریافت پارامترها در سمت میکروکنترلر.
• پیاده‌سازی پروتکل RESTful برای کنترل LEDها و رله‌ها از طریق مرورگر یا اپلیکیشن موبایل.
• استفاده هم‌زمان از چندین سوکت TCP برای انتقال فایل‌های کوچک بین دو برد.

نکات کلیدی

• همواره مسیر داده‌ها را از PHY تا لایه IP و سپس Application رویت کنید.
• برای جلوگیری از بسته‌شدن سوکت‌، مدیریت صحیح تایم‌اوت و Buffer Size را رعایت کنید.
• استفاده از ابزارهایی مثل Wireshark برای تحلیل پکت‌ها و رفع مشکلات شبکه بسیار موثر است.
• برای تولید محصول نهایی، حتما مراحل Secure Boot و Update Over Ethernet (FOTA) را در نظر بگیرید.
• خواندن دیتاشیت ماژول اترنت و راهنمای STM32 به درک بهتر رجیسترها و پیکربندی‌ها کمک می‌کند.