• آشنایی عمیق با معماری AUTOSAR و OSEK RTOS: درک کامل اجزا، لایه‌ها و اصول عملکردی این سیستم‌عامل‌ها برای طراحی نرم‌افزارهای پیچیده خودرویی.
• مدیریت وظایف و زمان‌بندی (Task and Scheduling Management): یادگیری نحوه تعریف، اولویت‌بندی و زمان‌بندی وظایف (Tasks) در محیط RTOS، از جمله زمان‌بندی‌های مبتنی بر اولویت و چرخه‌ای در سناریوهای بلادرنگ.
• مدیریت منابع و هماهنگ‌سازی (Resource Management and Synchronization): شناخت انواع منابع (Resource Management)، مکانیزم‌های هماهنگ‌سازی مانند سِمافورها (Semaphores) و قفل‌ها (Mutexes) و راهکارهای جلوگیری از بن‌بست (Deadlock) و گرسنگی منابع.
• مدیریت ارتباطات بین‌وظیفه‌ای (Inter-Task Communication – ITC): تسلط بر روش‌های مختلف ارتباط بین وظایف از جمله صف‌ها (Queues)، رویدادها (Events) و جعبه‌های پیام (Mailboxes) برای ایجاد سیستم‌هایی با ارتباطات روان.
• درک مفاهیم پیشرفته AUTOSAR: بررسی جزئیات RTE (Runtime Environment)، BSW (Basic Software) و Application Layer و نحوه تعامل آن‌ها در یک پشته نرم‌افزاری استاندارد.
• مدیریت وقفه (Interrupt Handling): نحوه پیکربندی و مدیریت وقفه‌ها در RTOS و اطمینان از پاسخگویی بلادرنگ سیستم به رویدادهای حیاتی.
• عیب‌یابی و اشکال‌زدایی (Debugging and Troubleshooting): مهارت‌های عملی برای شناسایی و حل مشکلات رایج در سیستم‌های مبتنی بر RTOS، با استفاده از ابزارهای صنعتی و تکنیک‌های پیشرفته.
• طراحی و پیاده‌سازی نرم‌افزار مطابق با استانداردهای صنعتی: توانایی توسعه کدهای بهینه، قابل نگهداری و مقیاس‌پذیر که با الزامات عملکردی و ایمنی خودرو مطابقت دارند.

• افزایش قابلیت استخدام: با تسلط بر AUTOSAR/OSEK RTOS، شما به یک متخصص بسیار مورد تقاضا در صنعت خودروسازی تبدیل می‌شوید، که می‌تواند در موقعیت‌های شغلی مرتبط با نرم‌افزارهای امبدد (Embedded Software) و سیستم‌های کنترل الکترونیکی (ECU) بسیار تاثیرگذار باشد.
• درک عمیق سیستم‌های بلادرنگ: این دوره پایه‌ای قوی در درک و کار با سیستم‌عامل‌های بلادرنگ فراهم می‌کند که برای توسعه‌دهندگان نرم‌افزار در هر حوزه‌ای از امبدد سیستم‌ها حیاتی است.
• توانایی حل مسائل پیچیده: با یادگیری تکنیک‌های پیشرفته مدیریت وظایف، منابع و ارتباطات، شما قادر خواهید بود چالش‌های پیچیده در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های خودرویی را شناسایی و حل کنید.
• بهبود کیفیت و اطمینان‌پذیری کد: آشنایی با بهترین شیوه‌ها و استانداردهای صنعتی (مانند AUTOSAR) به شما کمک می‌کند تا نرم‌افزارهایی با کیفیت بالاتر و پایدارتر تولید کنید که برای کاربردهای حیاتی خودرو ضروری هستند و ایمنی سرنشینان را تضمین می‌کنند.
• آمادگی برای پروژه‌های عملی: محتوای دوره با رویکردی عملی و کاربردی طراحی شده است و شما را برای کار بر روی پروژه‌های واقعی در صنعت خودروسازی و مواجهه با سناریوهای چالش‌برانگیز آماده می‌کند.
• پشتیبانی از نوآوری در خودروهای آینده: درک عمیق از این فناوری‌ها شما را در موقعیتی قرار می‌دهد که بتوانید در توسعه خودروهای خودران (Autonomous Vehicles)، سیستم‌های اطلاعاتی پیشرفته (Infotainment)، سیستم‌های ایمنی فعال و خودروهای الکتریکی (EVs) نقش موثری ایفا کنید.

• آشنایی با زبان برنامه‌نویسی C: درک قوی از اصول برنامه‌نویسی C، از جمله اشاره‌گرها (pointers)، ساختارها (structs)، مدیریت حافظه (memory management) و برنامه‌نویسی ماژولار.
• مفاهیم اولیه سیستم‌های امبدد: آشنایی با معماری میکروکنترلرها (microcontrollers)، مفاهیم ورودی/خروجی (I/O) و وقفه‌ها (interrupts) و نحوه کارکرد آن‌ها در سطح سخت‌افزار.
• آشنایی اولیه با سیستم‌عامل‌ها (اختیاری اما مفید): درک کلی از وظایف و ساختار یک سیستم‌عامل، از جمله مدیریت فرآیندها و حافظه، می‌تواند به درک بهتر مفاهیم RTOS کمک شایانی کند.

بخش ۱: مبانی و مرور کلی AUTOSAR/OSEK RTOS

این بخش با معرفی جامع AUTOSAR و OSEK RTOS آغاز می‌شود و به شما کمک می‌کند تا اهمیت و جایگاه این استانداردها را در اکوسیستم نرم‌افزار خودرو درک کنید. به ساختار کلی RTOS، نقش کرنل (Kernel)، زمان‌بندی و مدیریت منابع پرداخته می‌شود. سپس به تفکیک لایه‌های نرم‌افزاری AUTOSAR شامل Application Layer، RTE، Basic Software (BSW) و MCAL (Microcontroller Abstraction Layer) می‌پردازیم. مفاهیم کلیدی Task، Event و Resource که بلوک‌های سازنده هر سیستم بلادرنگ هستند، به دقت مورد بررسی قرار می‌گیرند.

بخش ۲: مدیریت وظایف (Task Management)

این بخش به صورت اختصاصی بر مدیریت وظایف تمرکز دارد. انواع وظایف (Tasks) از جمله Basic Tasks و Extended Tasks و تفاوت‌های عملیاتی آن‌ها را خواهید آموخت. چرخه حیات وظایف از ایجاد تا اجرا، تعلیق و خاتمه به تفصیل بررسی می‌شود. مباحث زمان‌بندی وظایف (Task Scheduling) شامل الگوریتم‌های زمان‌بندی مبتنی بر اولویت (Priority-based) و دوره‌ای (Cyclic) بخش مهمی از این سرفصل را تشکیل می‌دهد. مثال‌های عملی پیاده‌سازی زمان‌بندی وظایف برای سناریوهای مختلف خودرویی، درک شما را از این مفاهیم تقویت خواهد کرد.

بخش ۳: مدیریت منابع و هماهنگ‌سازی (Resource Management and Synchronization)

یکی از چالش‌های اصلی در سیستم‌های بلادرنگ، مدیریت منابع مشترک و جلوگیری از تداخلات است. در این بخش، مفهوم منابع (Resources) و لزوم مدیریت صحیح آن‌ها تبیین می‌شود. مکانیزم‌های هماهنگ‌سازی حیاتی مانند سِمافورها (Semaphores)، Mutexes و Spinlocks به همراه نحوه استفاده صحیح از آن‌ها آموزش داده می‌شود. پروتکل‌های حل مشکل Priority Inversion مانند Priority Ceiling Protocol (PCP) و Priority Inheritance Protocol (PIP) بررسی خواهند شد. مثال‌های عملی از اشتراک‌گذاری ایمن داده‌ها بین وظایف، به شما کمک می‌کند تا این مفاهیم را در عمل به کار گیرید.

بخش ۴: ارتباطات بین‌وظیفه‌ای (Inter-Task Communication – ITC)

این بخش به چالش‌های ارتباط بین وظایف در سیستم‌های بلادرنگ می‌پردازد. روش‌های ارتباطی متعددی از جمله Queues (صف‌ها)، Events (رویدادها)، Mailboxes (جعبه‌های پیام) و Pipes (لوله‌ها) به تفصیل مورد بررسی قرار می‌گیرند. همچنین، نحوه استفاده از Data Elements و Ports در لایه RTE در AUTOSAR برای برقراری ارتباطات بین کامپوننت‌های نرم‌افزاری آموزش داده می‌شود. با پیاده‌سازی سناریوهای ارتباطی پیچیده در یک محیط شبیه‌سازی شده، مهارت‌های شما در این زمینه افزایش خواهد یافت.

بخش ۵: مدیریت وقفه (Interrupt Handling) و زمان‌بندی بلادرنگ

این سرفصل به مفاهیم پیشرفته وقفه‌ها و ارتباط آن‌ها با RTOS می‌پردازد. توابع ISR (Interrupt Service Routine) و نحوه تعامل آن‌ها با وظایف RTOS به دقت آموزش داده می‌شود. روش‌های زمان‌بندی‌های مبتنی بر زمان (Time-based scheduling) و استفاده از تایمرها برای انجام عملیات دوره‌ای یا زمان‌بندی شده بررسی می‌شوند. چالش‌ها و بهترین شیوه‌ها در برنامه‌نویسی وقفه در سیستم‌های خودرویی، به منظور تضمین پاسخگویی بلادرنگ و پایداری سیستم، از جمله مباحث مهم این بخش است.

بخش ۶: جنبه‌های پیشرفته AUTOSAR و ابزارهای توسعه

در آخرین بخش، به معماری عمیق‌تر RTE (Runtime Environment) و نقش حیاتی آن در جداسازی لایه کاربرد از BSW پرداخته می‌شود. ماژول‌های مهم در Basic Software (BSW) مانند COM (ارتباطات)، DIO (ورودی/خروجی دیجیتال)، PWM (مدولاسیون عرض پالس) و ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) مورد بررسی قرار می‌گیرند. همچنین، معرفی و کار با ابزارهای پیکربندی و توسعه AUTOSAR (به عنوان مثال‌ها و نه آموزش کامل ابزار خاص) و راهکارهای عیب‌یابی و اشکال‌زدایی پیشرفته در محیط‌های AUTOSAR/OSEK RTOS، تکمیل‌کننده دانش شما خواهد بود.