Embedded Software and Hardware Architecture ist ein erster Einstieg in das Verständnis von Embedded-Architekturen und das Schreiben von Software zur Manipulation dieser Hardware. Sie werden Erfahrungen mit dem Schreiben von Low-Level-Firmware sammeln, um die Hardware mit hocheffizienten, lesbaren und portablen Designmethoden direkt anzusprechen. Wir werden nun von der Host-Linux-Maschine, auf der wir Code in einer simulierten Umgebung erstellt und ausgeführt haben, zu einer integrierten Entwicklungsumgebung übergehen, in der Sie Code direkt auf Ihrem ARM Cortex-M4 Mikrocontroller erstellen und installieren werden. Zu den Kursaufgaben gehört das Schreiben von Firmware zur Interaktion und Konfiguration sowohl der zugrunde liegenden ARM-Architektur als auch der MSP432-Mikrocontroller-Plattform. Der Kurs schließt mit einem Projekt ab, in dem Sie eine Ringpuffer-Datenstruktur entwickeln werden.
Eingebettete Software- und Hardware-Architektur
Unterrichtet auf Englisch
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Was Sie lernen werden
Beschreiben Sie die Beziehung zwischen der ARM-Architektur und den Speicherinteraktionen der C-Programmierung
Konstruieren Sie spezialisierte Datenstrukturen für eingebettete Systeme, wie z.B. zirkuläre Puffer, LIFO-Puffer und Linked Lists
Identifizieren Sie Techniken zur Manipulation des Gedächtnisses
Wichtige Details
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In diesem Kurs gibt es 3 Module
Modul 1 führt den Lernenden in die Art und Weise ein, wie Software/Firmware mit einer eingebetteten Plattform und der zugrunde liegenden Prozessorarchitektur zusammenarbeiten kann. Ingenieure für eingebettete Software müssen sich mit der Architektur sehr gut auskennen, um effizienten und fehlerfreien Code zu schreiben. Dies erfordert Kenntnisse der Prozessorarchitektur, der Speichersysteme, der Mikrocontroller-Peripherie und der fortgeschrittenen Nutzung des Compilers. In diesem Modul werden weiterhin gute Techniken für das Softwaredesign vermittelt, wobei der Schwerpunkt auf Portabilität und Wartbarkeit liegt, ohne die Leistung Ihrer Hardware zu beeinträchtigen.
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Modul 2 führt den Lernenden in fortgeschrittenere Firmware-Techniken ein und bringt uns zu praktischer Firmware für den Mikrocontroller. Wir beginnen mit der Entwicklung eigener Speicherzugriffsmethoden, die es dem Programmierer ermöglichen, Bitfelder des Peripheriespeichers zu manipulieren, um Peripheriegeräte des Mikrocontrollers und Konzepte der Kernarchitektur zu konfigurieren. Dazu gehört auch die komplexere Verwendung von Zeigern für Registerdefinitionsdateien und Funktionszeigern für Interruptvektortabellen. Das Modul schließt mit einem ausführlichen Einblick in die Funktionen des On-Target-Debugging auf einem Mikrocontroller und einem praktischen Beispiel.
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Modul 3 führt den Lernenden in effiziente und wartbare Methoden zur Organisation von Daten ein. Die meisten Mikrocontroller-Programme erfordern die Verwendung strukturierter Daten, um den Kontrollfluss oder die Daten in einem Programm zu verfolgen und zu manipulieren. Dabei kann es sich um so einfache Dinge wie Unions, Aufzählungen oder Strukturen handeln, aber auch um abstrakte Datenstrukturen. Während abstrakte Datenstrukturen häufig in höherer Software diskutiert werden, gibt es viele einfache Beispiele, die häufig in Software für eingebettete Systeme verwendet werden.
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Dozent
Empfohlen, wenn Sie sich für Elektroingenieurwesen interessieren
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Geprüft am 5. Dez. 2021
Geprüft am 9. Juli 2023
Geprüft am 11. Okt. 2020
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Häufig gestellte Fragen
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