Chia Sẻ Khóa Học FreeRTOS Nâng Cao Với C++ [Khóa 5979 A]
Tận dụng C++ hiện đại cho RealTime Firmware.
Những gì bạn sẽ học được:
- ✓ Xây dựng các C++ wrapper mạnh mẽ, an toàn kiểu cho Tasks, Queues, Semaphores, Mutexes và Software Timers sử dụng static allocation. Triển khai RAII LockGuard.
- ✓ Build các Realtime Application sử dụng FreeRTOS Kernel và Modern C++.
- ✓ Object-Oriented RTOS Primitives: Tận dụng các class, RAII, template, namespace.
- ✓ Tận dụng C++17 hiện đại cho task management và IPC mạnh mẽ với FreeRTOS.
- ✓ Kiến trúc các ứng dụng RTOS có khả năng mở rộng và type-safe sử dụng C++ hiện đại.
- ✓ Triển khai các event-driven system và tích hợp ISR.
- ✓ Thiết kế RTOS firmware dễ bảo trì bằng cách sử dụng RAII và type-safe abstraction.
Bạn có phải là một Embedded Software Engineer, đã quen thuộc với C, đang muốn nâng cao khả năng của mình và xây dựng các hệ thống thời gian thực thực sự phức tạp không ?
Bạn có thấy mình đang chạm đến giới hạn của ngôn ngữ C truyền thống khi quản lý các dự án nhúng phức tạp không?
Bạn có đang tìm cách viết các ứng dụng RTOS an toàn hơn, dễ mở rộng hơn và dễ bảo trì hơn mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc khả năng kiểm soát phần cứng trực tiếp không?
Nếu bạn đã sẵn sàng khai thác toàn bộ sức mạnh của C++ hiện đại (C++17), kết hợp với khả năng xử lý thời gian thực của FreeRTOS, đồng thời giao tiếp trực tiếp với các thanh ghi phần cứng STM32 ( Không cần HAL! ), thì khóa học này được thiết kế tỉ mỉ dành cho bạn.
Khóa học thực hành toàn diện này vượt xa các C++ wrapper đơn giản. Chúng tôi đi sâu vào các kỹ thuật memory management mạnh mẽ, các event-driven architecture và điều khiển ngoại vi hiệu quả - tất cả đều được thiết kế riêng cho các ràng buộc khắt khe của quá trình phát triển các real-time embedded system trên microcontroller.
Mở khóa chuyên môn Nhúng của bạn:
- ✓ Kiến trúc các hệ thống RTOS dễ mở rộng và bảo trì: Thiết kế các component dạng mô-đun, có thể tái sử dụng bằng cách sử dụng C++ class và interface.
- ✓ Làm chủ Tích hợp C++ RTOS nâng cao: Triển khai type-safe task management, IPC (Queues, Semaphores) và synchronization primitives (Mutexes, LockGuards) giúp ngăn ngừa các lỗi thường gặp của C API.
- ✓ Triển khai Memory Management mạnh mẽ: Vượt ra ngoài FreeRTOS heap cơ bản. Tạo các Memory Pool tùy chỉnh cho deterministic allocation và overload new/delete cho instrumented, thread-safe dynamic memory control.
- ✓ Thiết kế các Event-Driven System nâng cao: Build một publish-subscribe event framework type-safe, tích hợp các ISR và timer event một cách liền mạch và quản lý các hoạt động asynchronous một cách hiệu quả.
- ✓ Điều khiển phần cứng trực tiếp và hiệu quả bằng C++: Tạo các C++ abstraction có thể tái sử dụng và an toàn kiểu cho các thiết bị ngoại vi như DMA, Hardware Timers và ADC bằng cách sử dụng Direct Register Access (DRA) – không cần các opaque library.
- ✓ Viết Codean toàn hơn, tối ưu hơn: Hiểu được ý nghĩa của hiệu suất C++ trong RTOS, tận dụng RAII để đảm bảo an toàn tài nguyên, triển khai xử lý lỗi mạnh mẽ và áp dụng các best practice cho các real-time constraint.
- ✓ Thúc đẩy sự nghiệp của bạn: Trau dồi các kỹ năng rất được săn đón trong embedded C++ development hiện đại, giúp bạn nổi bật trong lĩnh vực embedded systems engineering đầy cạnh tranh.
Những gì bạn sẽ nắm vững – Các chủ đề chính được đề cập:
- ✓ Nền tảng C++ cho RTOS: Tận dụng class, RAII, template, namespace, const-correctness, lambda và các tính năng của C++17 một cách hiệu quả trong điều kiện hạn chế về tài nguyên.
- ✓ Object-Oriented RTOS Primitives: Xây dựng các C++ wrapper mạnh mẽ, an toàn kiểu cho Tasks, Queues, Semaphores, Mutexes và Software Timers bằng static allocation. Triển khai RAII LockGuard .
- ✓ Memory Management nâng cao: Đi sâu vào stack vs. heap vs. static vs. pool allocation trade-offs. Triển khai các MemoryPool class tùy chỉnh. Overloading global new/delete để interface với FreeRTOS heap và add instrumentation thông qua một MemoryManager singleton.
- ✓ Task Design Pattern & Event System: Triển khai các Command, Observer và State Machine pattern trong C++. Xây dựng một Pub/Sub EventDispatcher an toàn về kiểu cho giao tiếp tách biệt giữa các task, ISR và timer.
- ✓ Peripheral Abstraction (DRA) nâng cao: Tạo các C++ interface chuyên nghiệp cho Hardware Timers (Basic, PWM), DMA Controllers và ADC (được kích hoạt bởi timers, sử dụng DMA). Quản lý interrupts và callbacks một cách rõ ràng.
- ✓ Performance, Debugging & Error Handling: Phân tích C++ overhead, áp dụng các kỹ thuật tối ưu hóa, xử lý lỗi mạnh mẽ mà không có ngoại lệ.
Đây không chỉ là lý thuyết:
- ✓ Bạn sẽ áp dụng mọi thứ bạn học được thông qua các lab thực hành chuyên sâu trên STM32.
- ✓ Tất cả code được viết bằng Direct Register Access (DRA), giúp bạn kiểm soát hoàn toàn và hiểu sâu sắc về tương tác phần cứng, giống như trong môi trường chuyên nghiệp đòi hỏi cao.
Ngừng vật lộn với những hạn chế của C cho các dự án RTOS phức tạp.
Mục lục:
- ✓ 01. Giới thiệu.
- ✓ 02. Thiết lập.
- ✓ 03. Phát triển một số Generic Driver để chạy các ví dụ.
- ✓ 04. Giới thiệu về FreeRTOS.
- ✓ 05. Giới thiệu về FreeRTOS Middleware.
- ✓ 06. FreeRTOS Thread Management.
- ✓ 07. Tích hợp FreeRTOS vào một Bare-Metal Embedded C++ Project.
- ✓ 08. Object-Oriented RTOS Primitives (Core Wrappers).
- ✓ 09. Task Header File.
- ✓ 10. Task Implementation File.
- ✓ 11. Board Support Package(BSP).
- ✓ 12. Template-based Singleton Class & Syscalls File.
- ✓ 13. Testing System.
- ✓ 14. Type-safe C++ Wrapper cho FreeRTOS Queues.
- ✓ 15. Tìm hiểu về FreeRTOS Semaphores.
Khóa học này dành cho ai:
- ✓ Các lập trình viên hệ thống nhúng giàu kinh nghiệm đang tìm cách tận dụng các tính năng C++ hiện đại (C++17) để khắc phục những hạn chế truyền thống của C trong các ứng dụng RTOS phức tạp.
- ✓ Các firmware developer chuyên nghiệp hướng đến mục tiêu xây dựng các hệ thống nhúng thời gian thực an toàn hơn, dễ bảo trì và mở rộng bằng cách sử dụng FreeRTOS và direct hardware control.
- ✓ Embedded software engineer thành thạo C, đang tìm kiếm các kỹ năng thiết kế RTOS nâng cao và chuyên môn C++ hiện đại để tạo ra firmware hiệu suất cao trên STM32.