دوره آموزش جامع کار با کتابخانه Libgpiod V2 برای کنترل هوشمند پین‌های GPIO در لینوکس صنعتی همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آموزش جامع کار با کتابخانه Libgpiod V2 برای کنترل هوشمند پین‌های GPIO در لینوکس صنعتی

موضوع کلی: مهندسی کامپیوتر و سیستم‌های نهفته (Embedded Systems)

موضوع میانی: برنامه‌نویسی سخت‌افزار در سیستم‌عامل لینوکس

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. آشنایی با معماری سیستم‌عامل لینوکس برای کاربردهای صنعتی
• 2. مفاهیم پایه ورودی و خروجی‌های دیجیتال در سیستم‌های نهفته
• 3. بررسی ساختار هسته لینوکس در مدیریت سخت‌افزار
• 4. تفاوت روش‌های قدیمی sysfs و رویکرد نوین libgpiod
• 5. نصب و پیکربندی کتابخانه libgpiod در توزیع‌های لینوکس
• 6. بررسی معماری نسخه دوم libgpiod و بهبودهای آن
• 7. ساختار فایل‌های سرآیند و کتابخانه‌های پیوندی در libgpiod
• 8. کار با ابزار خط فرمان gpiodetect برای شناسایی تراشه‌های GPIO
• 9. استفاده از ابزار gpioinfo جهت بررسی وضعیت پین‌ها
• 10. مدیریت پین‌ها با ابزار gpioget و gpioset در ترمینال
• 11. مفاهیم پایه تراشه (Chip) و خط (Line) در مدل شیءگرای libgpiod
• 12. نحوه باز کردن تراشه و دسترسی به منابع سخت‌افزاری
• 13. مفاهیم اصلی در کلاس gpiod_chip و متدهای آن
• 14. پیکربندی جهت پین‌ها (ورودی یا خروجی) در لینوکس
• 15. مفاهیم مقادیر منطقی و وضعیت‌های الکتریکی پین‌ها
• 16. پیاده‌سازی برنامه ساده چشمک‌زن با استفاده از libgpiod
• 17. مدیریت صفات پین‌ها شامل Pull-up و Pull-down
• 18. استفاده از تنظیمات Active-Low در کنترل سخت‌افزار
• 19. مفاهیم وقفه (Interrupt) و رویدادهای سخت‌افزاری در لینوکس
• 20. آشنایی با کلاس gpiod_line_event
• 21. پیاده‌سازی مکانیزم انتظار برای تغییر وضعیت پین‌ها
• 22. مدیریت وقفه با استفاده از صف‌بندی رویدادها
• 23. کار با مانیتورینگ رویدادها در زمان واقعی
• 24. مدیریت پیشرفته خطوط با استفاده از gpiod_line_bulk
• 25. بهینه‌سازی عملیات خواندن و نوشتن همزمان روی چند پین
• 26. مفهوم درخواست خطوط (Line Request) و مدیریت منابع
• 27. کار با تنظیمات پیشرفته در ساختار gpiod_line_config
• 28. مدیریت وضعیت پین‌ها در زمان خروج از برنامه
• 29. رفع خطاهای رایج در دسترسی به فایل‌های دستگاه
• 30. بررسی مجوزهای دسترسی و نقش‌های کاربری در کنترل سخت‌افزار
• 31. استفاده از توابع کمکی برای تبدیل نام پین به شماره خط
• 32. پیاده‌سازی سیستم‌های نظارتی مبتنی بر GPIO
• 33. ارتباط بین libgpiod و پروتکل‌های ارتباطی سریال
• 34. اصول طراحی نرم‌افزار ایمن در تعامل با سخت‌افزار
• 35. بررسی پایداری سیستم در مواجهه با خطاهای سخت‌افزاری
• 36. استفاده از زبان C برای توسعه برنامه‌های مبتنی بر libgpiod
• 37. استفاده از رابط کاربری پایتون برای libgpiod
• 38. بررسی تفاوت‌های پیاده‌سازی در زبان‌های C و پایتون
• 39. توسعه درایورهای کاربردی (User-space Drivers) با libgpiod
• 40. کنترل قطعات جانبی شامل رله‌ها و سنسورهای دیجیتال
• 41. پیاده‌سازی منطق‌های کنترلی پیچیده در سیستم‌های نهفته
• 42. بررسی کارایی و تأخیرهای زمانی در کنترل پین‌ها
• 43. تست و عیب‌یابی سیستم‌های مبتنی بر GPIO
• 44. شبیه‌سازی سخت‌افزار با استفاده از gpio-sim
• 45. تکنیک‌های نوشتن کدهای ماژولار و قابل نگهداری
• 46. به‌روزرسانی کدها از نسخه یک به نسخه دو libgpiod
• 47. مستندسازی کدهای سخت‌افزاری در لینوکس صنعتی
• 48. بهینه‌سازی مصرف منابع سیستم در سیستم‌های نهفته
• 49. امنیت در دسترسی به منابع سخت‌افزاری در لینوکس
• 50. پروژه نهایی: طراحی یک سیستم کنترل هوشمند ورودی و خروجی