فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر برنامه‌نویسی بی‌درنگ: ساخت سیستم‌های پاسخگو با میکروکامپیوترها

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر برنامه‌نویسی بی‌درنگ: ساخت سیستم‌های پاسخگو با میکروکامپیوترها

موضوع کلی: سیستم‌های نهفته (Embedded Systems)

موضوع میانی: برنامه‌نویسی بی‌درنگ (Real-time Programming)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم بنیادی سیستم های نهفته
• 2. معماری میکروکنترلرها: نگاهی عمیق
• 3. زبان برنامه نویسی C برای سیستم های نهفته
• 4. ابزار های توسعه و دیباگینگ
• 5. مقدمه ای بر سیستم عامل های بلادرنگ (RTOS)
• 6. مفهوم زمان واقعی (Real-time) و نیازمندی ها
• 7. سخت افزار های زمان واقعی
• 8. وقفه ها: قلب تپنده سیستم های بلادرنگ
• 9. مدیریت وقفه ها در میکروکنترلر
• 10. برنامه نویسی در سطح رجیستر
• 11. حافظه و مدیریت حافظه در سیستم های نهفته
• 12. آشنایی با تایمر ها و شمارنده ها
• 13. راه اندازی تایمر ها و کاربرد های آن
• 14. ارتباط سریال: UART، SPI، I2C
• 15. پروتکل UART: اصول و برنامه نویسی
• 16. پروتکل SPI: اصول و برنامه نویسی
• 17. پروتکل I2C: اصول و برنامه نویسی
• 18. ورودی و خروجی دیجیتال (GPIO)
• 19. ورودی و خروجی آنالوگ (ADC/DAC)
• 20. کار با سنسور ها و عملگر ها
• 21. نمایشگر ها: LCD، LED، OLED
• 22. کیبورد ها و تاچ اسکرین ها
• 23. مدیریت توان در سیستم های نهفته
• 24. راه اندازی و پیکربندی میکروکنترلر
• 25. مقایسه میکروکنترلر های مختلف
• 26. انتخاب میکروکنترلر مناسب برای پروژه
• 27. اصول طراحی سیستم های بلادرنگ
• 28. مدل های برنامه نویسی بلادرنگ
• 29. زمانبندی وظایف (Task Scheduling)
• 30. الگوریتم های زمانبندی (Scheduling Algorithms)
• 31. تعیین اولویت وظایف (Task Prioritization)
• 32. مفاهیم همزمانی (Concurrency)
• 33. نخ ها (Threads) و فرآیند ها (Processes)
• 34. سینکرونایزیشن (Synchronization) و ارتباط بین فرآیند ها
• 35. سمافور ها (Semaphores) و میوتکس ها (Mutexes)
• 36. صف ها (Queues) و پایپ ها (Pipes)
• 37. مدیریت منابع (Resource Management)
• 38. بن بست (Deadlock) و پیشگیری از آن
• 39. شرایط مسابقه (Race Condition) و راه حل ها
• 40. سیستم عامل های بلادرنگ: بررسی دقیق تر
• 41. ساختار و معماری RTOS
• 42. کرنل (Kernel) و اجزای اصلی RTOS
• 43. ایجاد و مدیریت وظایف در RTOS
• 44. ارتباط بین وظایف در RTOS
• 45. زمانبندی وظایف در RTOS
• 46. مدیریت حافظه در RTOS
• 47. مدیریت وقفه ها در RTOS
• 48. کار با سیستم عامل های بلادرنگ محبوب (FreeRTOS)
• 49. نصب و پیکربندی FreeRTOS
• 50. ایجاد و مدیریت وظایف در FreeRTOS
• 51. استفاده از سمافور ها و میوتکس ها در FreeRTOS
• 52. ارتباط بین وظایف با صف ها در FreeRTOS
• 53. برنامه نویسی زمان واقعی با FreeRTOS
• 54. دیباگینگ سیستم های بلادرنگ
• 55. استفاده از JTAG و SWD برای دیباگینگ
• 56. دیباگینگ با شبیه ساز ها (Simulators)
• 57. تحلیل عملکرد سیستم های بلادرنگ
• 58. اندازه گیری زمانبندی وظایف
• 59. بهینه سازی کد برای عملکرد بهتر
• 60. مدیریت خطا در سیستم های بلادرنگ
• 61. تشخیص خطا و بازیابی
• 62. ایمنی و امنیت در سیستم های بلادرنگ
• 63. روش های تست و اعتبارسنجی سیستم های بلادرنگ
• 64. تست واحد (Unit Testing)
• 65. تست یکپارچگی (Integration Testing)
• 66. تست سیستم (System Testing)
• 67. مثال عملی: طراحی یک سیستم کنترل دما
• 68. مثال عملی: طراحی یک سیستم مانیتورینگ سنسور
• 69. مثال عملی: طراحی یک سیستم کنترل موتور
• 70. مثال عملی: طراحی یک سیستم ارتباطی بی سیم
• 71. مقدمه ای بر سیستم های توزیع شده بلادرنگ
• 72. معماری های سیستم های توزیع شده
• 73. پروتکل های ارتباطی در سیستم های توزیع شده
• 74. زمانبندی وظایف در سیستم های توزیع شده
• 75. هماهنگی و همگام سازی در سیستم های توزیع شده
• 76. امنیت در سیستم های توزیع شده
• 77. عیب یابی و نگهداری سیستم های توزیع شده
• 78. طراحی رابط کاربری (UI) برای سیستم های نهفته
• 79. انتخاب تکنولوژی مناسب UI
• 80. کار با کتابخانه های گرافیکی
• 81. طراحی UI تعاملی
• 82. بهینه سازی UI برای عملکرد بالا
• 83. ادغام UI با منطق برنامه
• 84. مباحث پیشرفته در سیستم های بلادرنگ
• 85. یادگیری ماشین (Machine Learning) در سیستم های نهفته
• 86. اینترنت اشیا (IoT) و سیستم های بلادرنگ
• 87. پردازش تصویر در سیستم های نهفته
• 88. سیستم های مبتنی بر FPGA
• 89. امنیت سایبری سیستم های نهفته
• 90. استاندارد های ایمنی و کیفیت در سیستم های بلادرنگ
• 91. آینده سیستم های بلادرنگ
• 92. چالش ها و فرصت های پیش رو
• 93. منابع و مراجع برای یادگیری بیشتر
• 94. مطالعه موردی: سیستم های کنترل خودرو
• 95. مطالعه موردی: سیستم های پزشکی
• 96. مطالعه موردی: سیستم های هوافضا
• 97. مطالعه موردی: سیستم های صنعتی
• 98. پروژه نهایی: طراحی و پیاده سازی یک سیستم بلادرنگ کامل
• 99. ارائه پروژه و بحث و بررسی
• 100. جمع بندی و نکات پایانی