فلش‌کارت‌های آموزشی ارتباطات سریال در سیستم‌های Embedded (UART, SPI, I2C)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره ارتباطات سریال در سیستم‌های Embedded (UART, SPI, I2C)

موضوع کلی: مهندسی نرم‌افزار و برنامه‌نویسی

موضوع میانی: توسعه embedded system

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مروری بر ارتباطات سریال در سیستم‌های تعبیه‌شده
• 2. چرا UART، SPI، I2C را انتخاب کنیم؟ کاربردها و معیارهای انتخاب
• 3. مبانی ارتباطات دیجیتال: بیت‌ها، ساعت، سطوح
• 4. معماری محیط UART و بلوک‌های تشکیل‌دهنده آن
• 5. فرمت‌های داده در UART: بیت‌های شروع، توقف و اعتبارسنجی
• 6. محاسبه نرخ بود UART و پیکربندی ساعت
• 7. مدهای انتقال داده با استفاده از ISR و DMA در UART
• 8. پیاده‌سازی کنترل جریان سخت‌افزاری UART (RTS/CTS)
• 9. تکنیک‌های کنترل جریان نرم‌افزاری UART
• 10. ابزارهای دیباگ و ترمینال‌های UART (مانند PuTTY، minicom)
• 11. نصب و پیکربندی UART به صورت دو طرفه
• 12. مد چندپردازنده‌ای UART (MPI)
• 13. مدیریت خطا در UART: تشخیص شکست، اورران، خطاهای اعتبارسنجی
• 14. توسعه درایور UART برای RTOS
• 15. ملاحظات امنیتی UART: شنود، مبانی رمزنگاری
• 16. معرفی پروتکل SPI و معماری Master-Slave
• 17. مفاهیم قطبیت ساعت و فاز SPI (CPOL/CPHA)
• 18. جریان داده و فرمت بسته SPI
• 19. پیکربندی مد SPI برای محفظه‌های مختلف
• 20. پیاده‌سازی سخت‌افزاری در مقابل نرم‌افزاری SPI
• 21. انتقال داده با استفاده از DMA و ISR در SPI
• 22. ترمینال‌سازی Bus SPI و مقاومت‌های کشش
• 23. انتخاب نرخ ساعت SPI و محاسبات پیش‌کشنده
• 24. ارتباط چندمحفظه‌ای SPI با استفاده از انتخاب Chip Select (CS)
• 25. دنباله‌های خواندن/نوشتن SPI برای Flash Memory
• 26. آنالیز زمانی SPI با استفاده از Oscilloscope
• 27. شرایط خطا در SPI: Mode Fault، برخورد داده
• 28. طراحی لایه انتزاع درایور SPI
• 29. بهینه‌سازی عملکرد SPI
• 30. کاربردهای SPI: سنسورها، کارت‌های SD، نمایشگرها
• 31. مروری بر پروتکل I2C و توپولوژی Bus
• 32. نقش‌های Master و Slave در I2C و مدهای آدرس‌دهی
• 33. مدهای سرعت I2C: استاندارد، Fast، High-Speed
• 34. مکانیزم‌های انتقال داده و ساختار بسته I2C
• 35. محاسبه مقاومت کشش در I2C و اندازه‌گیری Bus
• 36. قوانین رقابت و کشش ساعت در I2C
• 37. مدیریت ISR و DMA برای I2C
• 38. سناریوهای چندMaster و چندSlave در I2C
• 39. برنامه‌نویسی EEPROM با استفاده از I2C و نگهداری داده
• 40. ادغام سنسورهای I2C (مانند BMP280، MPU6050)
• 41. پیاده‌سازی GPIO Expander با استفاده از I2C
• 42. آنالیز زمانی و دیباگ پروتکل I2C
• 43. نقض‌های پروتکل I2C و روش‌های بازیابی
• 44. توسعه درایور I2C برای RTOS
• 45. امنیت I2C: شنود Bus، تقلب آدرس
• 46. مدیریت توان و مدهای کم‌مصرف I2C
• 47. مقایسه I2C، UART، SPI
• 48. ویژگی‌های پیشرفته I2C: ترکیب Master/Slave، General Call
• 49. برنامه‌نویسی در سیستم (ISP) و به‌روزرسانی فریم‌ور I2C
• 50. طراحی یک سیستم ارتباطی چندپروتکل تعبیه‌شده
• 51. انتخاب محفظه‌های سریال مناسب برای یک کاربرد خاص
• 52. ارتباط UART، SPI، I2C با وظایف و صف‌های RTOS
• 53. ساختن یک پل UART جهانی
• 54. پیاده‌سازی پل SPI به I2C
• 55. استراتژی‌های آزمایش و اعتبارسنجی ارتباطات سریال
• 56. استفاده از Analyzers پروتکل و Logic Oscilloscope برای دیباگ
• 57. ارتباطات سریال در محیط‌های خودرویی و صنعتی
• 58. ملاحظات EMC/EMI برای Buses سریال
• 59. تکنیک‌های بهینه‌سازی مصرف توان در رابط‌های سریال
• 60. امنیت ارتباطات سریال در سیستم‌های تعبیه‌شده
• 61. روندهای آینده: USB-UART adapters، CAN، Ethernet
• 62. خلاصه دوره و آماده‌سازی برای گواهینامه
• 63. منابع، مطالعات بیشتر و پشتیبانی از جامعه