این دوره جامع و کاربردی، شما را در سفری هیجان‌انگیز به دنیای سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (Real-Time Operating Systems – RTOS) می‌برد. با استفاده از میکروکنترلرهای ARM 2، از صفر تا صد، یک RTOS سفارشی و کارآمد را طراحی و پیاده‌سازی خواهید کرد. این دوره به صورت انحصاری بر روی یک فلش مموری ۳۲ گیگابایتی ارائه می‌شود تا دسترسی همیشگی و آسان به مطالب و منابع داشته باشید.

هدف اصلی این دوره، توانمندسازی شما در درک عمیق معماری RTOS، اصول طراحی، الگوریتم‌های زمان‌بندی، مدیریت حافظه و مفاهیم پیشرفته همزمانی است. با گذراندن این دوره، قادر خواهید بود RTOS های سفارشی را برای کاربردهای خاص خود طراحی کرده و بهره‌وری سیستم‌های embedded خود را به طور چشمگیری افزایش دهید.

• یادگیری عملی: در این دوره، تنها تئوری را نمی‌آموزید. با پروژه‌های عملی و کدنویسی، مفاهیم را به صورت ملموس درک خواهید کرد.
• تسلط بر ARM 2: این دوره به طور خاص بر روی میکروکنترلرهای ARM 2 تمرکز دارد، که یکی از پرکاربردترین معماری‌ها در صنعت embedded است.
• ساخت RTOS سفارشی: به جای استفاده از RTOS های آماده، یاد می‌گیرید که RTOS خودتان را با توجه به نیازهای پروژه‌تان طراحی کنید.
• دسترسی همیشگی: دوره به صورت کامل بر روی فلش مموری ۳۲ گیگابایتی ارائه می‌شود، که امکان دسترسی آفلاین و همیشگی به محتوای دوره را فراهم می‌کند.
• آموزش گام به گام: مفاهیم پیچیده به صورت گام به گام و با زبانی ساده توضیح داده می‌شوند.

در این دوره، مباحث زیر به طور جامع پوشش داده می‌شوند:

• مبانی RTOS: درک مفاهیم کلیدی مانند Task، Scheduler، Context Switching و Inter-Process Communication (IPC).
• معماری هسته RTOS: بررسی ساختار داخلی یک RTOS و نحوه تعامل اجزای مختلف آن.
• الگوریتم‌های زمان‌بندی: آشنایی با الگوریتم‌های مختلف زمان‌بندی (مانند Round Robin، Priority Scheduling و Rate Monotonic Scheduling) و نحوه پیاده‌سازی آن‌ها.
• مدیریت حافظه: یادگیری تکنیک‌های مدیریت حافظه در RTOS و نحوه جلوگیری از مشکلاتی مانند Memory Leak و Fragmentation.
• همزمانی: آشنایی با مفاهیم Semaphore، Mutex و Message Queue و نحوه استفاده از آن‌ها برای جلوگیری از Race Condition و Data Corruption.
• Interrupt Handling: نحوه مدیریت Interrupt ها در RTOS و اطمینان از پاسخگویی سریع سیستم به رویدادهای خارجی.
• دیباگینگ RTOS: یادگیری تکنیک‌های دیباگینگ برای شناسایی و رفع مشکلات در RTOS.
• بهینه‌سازی RTOS: نحوه بهینه‌سازی RTOS برای کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی.
• پیاده‌سازی در ARM 2: پیاده‌سازی عملی تمام مفاهیم فوق بر روی میکروکنترلر ARM 2.

این دوره به چند بخش اصلی تقسیم شده است:

1. مقدمه‌ای بر RTOS: در این بخش، با تاریخچه، مفاهیم پایه و کاربردهای RTOS آشنا می‌شوید.
2. معماری ARM 2: معماری میکروکنترلرهای ARM 2 و ابزارهای توسعه مورد نیاز را بررسی می‌کنیم.
3. طراحی هسته RTOS: شروع به طراحی هسته RTOS خودمان می‌کنیم. این شامل پیاده‌سازی Task Manager، Scheduler و Context Switching است.
4. مدیریت حافظه: روش‌های مختلف تخصیص و آزادسازی حافظه در RTOS را بررسی و پیاده‌سازی می‌کنیم.
5. همزمانی: Semaphore ها، Mutex ها و Message Queue ها را پیاده‌سازی می‌کنیم تا از همزمانی صحیح Task ها اطمینان حاصل کنیم. به عنوان مثال، یک Mutex را در نظر بگیرید. برای اطمینان از اینکه فقط یک Task در یک زمان به یک منبع مشترک دسترسی دارد، از Mutex استفاده می کنیم.
6. Interrupt Handling: نحوه مدیریت وقفه ها در RTOS را یاد می‌گیریم.
7. پروژه‌های عملی: در این بخش، چند پروژه عملی را با استفاده از RTOS طراحی و پیاده‌سازی می‌کنیم. به عنوان مثال، یک سیستم مانیتورینگ دما با استفاده از RTOS و ARM 2 می تواند نمونه ای از یک پروژه کاربردی باشد.
8. بهینه‌سازی و دیباگینگ: روش‌های بهینه‌سازی و دیباگینگ RTOS را بررسی می‌کنیم.

برای شرکت در این دوره، نیاز به دانش پایه‌ای در زمینه‌های زیر دارید:

• برنامه‌نویسی C: تسلط بر زبان برنامه‌نویسی C برای کدنویسی RTOS ضروری است.
• میکروکنترلرها: آشنایی با مفاهیم پایه میکروکنترلرها و نحوه کار آن‌ها.
• الکترونیک: دانش ابتدایی در مورد مدارهای الکترونیکی.
• دانش کامپیوتر: درک مفاهیم پایه سیستم عامل (مانند پردازش ها، thread ها و غیره).

• افزایش مهارت‌های تخصصی: با گذراندن این دوره، مهارت‌های تخصصی خود را در زمینه سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ و میکروکنترلرهای ARM 2 به طور قابل توجهی افزایش خواهید داد.
• افزایش فرصت‌های شغلی: دانش RTOS در صنعت embedded بسیار ارزشمند است و به شما در یافتن شغل‌های بهتر کمک خواهد کرد.
• توانایی طراحی سیستم‌های پیچیده: با درک عمیق RTOS، قادر خواهید بود سیستم‌های embedded پیچیده‌تری را طراحی و پیاده‌سازی کنید.
• حل مشکلات به صورت خلاقانه: این دوره به شما کمک می‌کند تا مشکلات مربوط به سیستم‌های embedded را به صورت خلاقانه حل کنید.
• دسترسی به منابع ارزشمند: با دریافت فلش مموری ۳۲ گیگابایتی، به مجموعه‌ای از منابع ارزشمند، شامل کد نمونه، اسلایدها و مستندات دسترسی خواهید داشت.

یکی از مهم‌ترین وظایف RTOS، زمان‌بندی Task ها است. به عنوان مثال، فرض کنید سه Task به نام‌های Task A، Task B و Task C داریم. Task A دارای بالاترین اولویت، Task B دارای اولویت متوسط و Task C دارای پایین‌ترین اولویت است. با استفاده از الگوریتم Priority Scheduling، RTOS همیشه Task با بالاترین اولویت را اجرا می‌کند. به عبارت دیگر، اگر Task A آماده اجرا باشد، RTOS بلافاصله Task C (یا Task B) را متوقف کرده و Task A را اجرا می‌کند.

این مثال ساده نشان می‌دهد که چگونه RTOS می‌تواند با زمان‌بندی صحیح Task ها، عملکرد سیستم را بهینه‌سازی کند و به اطمینان از پاسخگویی سریع به رویدادهای مهم کمک کند.