Kurzy o mikrokontrolérech. Školení. Téma D4. Operační systémy v reálném čase

Kurzy jsou v současné době pozastaveny. Pro všechny dotazy můžete stále psát na mail označené kurzy.

Malé skupiny jsou přijímány k vedení seminářů ke kurzu "Základy programování mikrokontrolérů". Kurz obsahuje několik lekcí, které proberou (v závislosti na obecné úrovni skupiny) specifika programování mikrokontrolérů. Každý student má k dispozici ladicí desku a programátory. Kurz bude zahrnovat také základy obvodů. Úvodní lekce zdarma. Přihlašování do kurzů probíhá individuálně, dopisy zasílejte do schránky [e-mail chráněný] webová stránka označené kurzy programování.

Základní kurz

pro začátečníky budou kurzy vedeny pomocí ladicích desek AVR butterfly (Další informace o vývojových deskách), vývojové desky jsou založeny na široce používaných 8bitových mikrokontrolérech Atmega společnosti Atmel. V učebně budou zvažovány nejjednodušší úkoly řídicích systémů: práce s tlačítky (joystick), práce s LCD displejem, pamětí a dalšími periferiemi MK. Výuka bude probíhat podle knihy "C Programming for Microcontrollers Featuring AVR Butterfly ATMEL a bezplatného kompilátoru WinAVR".

pokročilý kurz

Programování mikrokontrolérů rodiny ARM7 od NXP. Budou studovány periferie mikrokontroléru, USB připojení, CAN sběrnice, SSP moduly a také základní principy a specifika programování mikrokontrolérů řady ARM7, Cortex M3.

Obtížný kurz

Zdravím začátečníka v elektronice. Před vámi je úvodní článek k nadpisu "programování mikrokontrolérů" (pro zkrácení budeme v budoucnu používat MK). Tato část vás seznámí se základy programování takových MK, jako jsou AVR a PIC.

Existuje několik způsobů, jak začít programovat MK:

Můžete si koupit hotovou desku Arduino Andurino (deska používá ATmega328 MK)

nebo koupit "kámen" - mikrokontrolér (AVR nebo PIC)

V tomto případě budete potřebovat programátor (v závislosti na zakoupeném MK)

Poté, co se rozhodnete, co se vám více líbí: Andurino nebo "oblázek", budete si muset zakoupit prkénko (s drátěnými adaptéry - propojkami). Na obrázku je napájecí zdroj spolu s prkénkem a propojkami.

LED a odpory 220 Ohm (v počáteční fázi to bude stačit);

Nyní v pořadí:

Andurinova deska je kus modrého textolitu (jiné jsem neviděl), na kterém je nasazený MK. Deska je vybavena minimální potřebnou sadou pro běžný provoz MC (indikace, stabilizátor výkonu, quartzový rezonátor (pro taktování MC), paměti atd.). Stojí to asi 10 až 50 dolarů.

Prkénko na krájení je kus bílého plastu s mnoha malými otvory. Cena je 5-10 dolarů.

Na stranách "+" a "-" jsou elektrické vedení.

5 po sobě jdoucích otvorů (například 1 a b c d e) - jedna skupina čepů. NEPŘIPOJUJTE NAPÁJENÍ "+" a "-" ke stejné skupině svorek přímo, bez rádiových prvků (může dojít k nebezpečí požáru).

"propojky" - dráty s kolíky na koncích nebo zásuvkami.

LED diody - myslím, že to víte) Cena je až 1 $.

Rezistory - potřebné, abyste nespálili LED. Cena až 1 $.

"Kamenné" AVR nebo PIC. Tady je vše jasné. Stojí od 1 dolaru.

Programátor je zařízení (deska), které zapisuje / čte informace z paměti MK. Cena 5-10 dolarů

Můžete se zeptat, co všechno stejné koupit: Andurino nebo mikrokontrolér. Pojďme na to přijít. Mimochodem, hned poznamenám - pro začátek se seznámíme s AVR MK, PIK přijdou později)

Plusy ANDURINO:

• Je jednodušší programovat;
• V každém rádiovém obchodě se dá najít velké množství levných zařízení (různé ovládací senzory atd.), které budou s deskou bez problémů spolupracovat;
• Zabezpečený firmware. To není pro vás vystavovat pojistky v AVR. Trochu jsem zamrkal a přijmu blahopřání, jste majitelem „kamene“ v pravém slova smyslu;
• Na desce jsou již všechny výstupy MK vyvedeny do zásuvek, ve kterých jsou instalovány propojky;
• Andurino - Mega, Uno, Nano - mají USB-Serial převodník a USB konektor pro nahrání programu (v jazyce Arduino - skica), takže není potřeba kupovat programátor.
• Napájení přichází buď z USB nebo z externího zdroje napájení.

Minus Andurino - cena!

Důležitým rozdílem mezi Arduinem a AVR je rozdílná váha zapsaných programů (na Andurino bude program vážit více a může se stát, že se do paměti MK prostě nezapíše). AVR má své nevýhody - programátor, napájecí zdroj, výkonný počítač pro práci s programovacím prostředím.

Existuje několik typů desek Andurino (každá deska má svou vlastní cenu):

Arduino Uno

Deska má méně pinů pro připojení periferií než Mega. Na deskách UNO a Mega jsou připájeny stabilizátory napájení, které umožňují napájet desku z 9V baterie nebo ze zdroje.

Arduino Nano

Snazší nikde)).

Arduino Mega

Předpona dává vývojáři jasně najevo, že deska je nejvýkonnější.

O Pro Mini mluvit nebudu. Kdo má zájem, může číst samostatně. Dovolte mi jen říct, že potřebuje programátor USB-Serial a bude muset sedět s páječkou, aby připájela hřebínky, kterými se deska spojí s prkénkem.

Programovací prostředí Arduino. Jednoduchý program, nic víc. O tom si povíme samostatně v následujících článcích.

Pro úvodní článek to myslím stačí. Děkuji za pozornost. Pokračování příště.

Účelem programu je kurz studia a praktického vývoje architektury jedné z nejběžnějších rodin 8bitových mikrokontrolérů - rodiny Atmel AVR.

V 16 přednáškách kurzu je na příkladu jednoho z nejpoužívanějších mikrokontrolérů rodiny ATmega16 podrobně rozebrána činnost centrální procesorové jednotky a všech jejích komponent, studována struktura a provozní režimy všech periferních zařízení.

Pozornost je zaměřena na vlastnosti mikrokontrolérů této rodiny a specifika provozu jednotlivých bloků.

Jako samostatné lekce v kurzu jsou uvažovány čtyři praktické příklady použití periferních zařízení mikrokontroléru a systému přerušení. Programování a simulace mikrokontroléru v těchto příkladech se provádí pomocí integrovaných vývojových nástrojů. Programování v příkladech je provedeno v jazyce C a po posluchači je vyžadována minimální znalost tohoto jazyka.

Kompetence

• schopnost profesionální obsluhy moderního vybavení a přístrojů;
• schopnost aplikovat moderní metody pro vývoj technické, informační a algoritmické podpory automatizačních a řídicích systémů.

cílové publikum

Studenti technických oborů, inženýři a specialisté v oblasti systémů řízení a řízení.

Autor programu

Kandidát technických věd, docent katedry automatických systémů řízení Golik Stanislav Evseevich.

Popis technologie učení

Technologie výuky je založena na samostudiu materiálu z video přednášek a testů. Video materiály obsahují několik praktických úkolů prováděných pomocí integrovaných vývojových a modelovacích prostředí.

V procesu školení učitel poskytuje studentům zpětnou vazbu o kurzu i při plnění praktických úkolů.

Délka programu

Program je koncipován na 24 akademických hodin (počet videomateriálů ke studiu je 16 videopřednášek a 4 praktická cvičení).

Délka kurzu je 6 týdnů. Průměrná týdenní zátěž na studenta jsou 4 akademické hodiny týdně.

Kurz obsahuje 16 přednášek a 4 praktická cvičení:

• Přednáška 1. Úvod. Architektura mikrokontrolérů rodiny AVR. Centrální procesorová jednotka. provozní zařízení.
• Přednáška 2. Centrální procesorová jednotka. Ovládací zařízení. Generátor hodin a synchronizační zařízení.
• Přednáška 3. Centrální procesorová jednotka. reset subsystému. Blok režimu spotřeby energie.
• Přednáška 4. Organizace paměti.
• Přednáška 5. Systém přerušení. vnější přerušení.
• Praktická lekce. Programování externích přerušení.
• Přednáška 6. Modul paralelních vstupně-výstupních portů.
• Praktická lekce. Programování I/O portů.
• Přednášky 7 - 8. Časovače / čítače. Časovač/počítač TC0 (start).
• Praktická lekce. Tvorba signálů pulzně šířkové modulace.
• Přednášky 9 - 11. Časovač / čítač TS2. Časovač/počítadlo TS1.
• Přednáška 12. Časovač Watchdog. analogový komparátor.
• Přednáška 13. Analogově-digitální převodník.
• Praktická lekce. Programování analogově-digitálního převodníku.
• Přednáška 14 - 15. Univerzální synchronně-asynchronní transceiver.
• Přednáška 16. Sériové rozhraní SPI.

závěrečná zkouška

V rámci závěrečné certifikace je student testován a vykonává praktická cvičení. Výsledek práce je zaslán vyučujícímu k ověření.

Po kontrole splněného úkolu následuje pohovor se studentem (osobně nebo v režimu webináře), kde je studentovi dána možnost v případě potřeby provést změny v práci nebo argumentovat svou volbou technologie pro vytvoření daného objektu.

Kontaktní informace

Pokud chcete studovat na S kype“, poté se koná první lekce shareware(kromě jednotlivých programů), tj. procházíte tím, abyste pochopili, zda vám takové školení vyhovuje nebo ne. V případě kladného rozhodnutí je zaplaceno. Minimální platba předem je na 4 lekce. Pro lekce jednotlivých programů - pouze na platbu předem.

Pro dobré připojení je potřeba mít internet s dostatečnou rychlostí (lepší je kabel, většinou alespoň 2 Mbps). Kvalitu spojení můžeme zkontrolovat testovací relací.

Abychom pochopili, jak bude učení probíhat e-mailem , první lekci kteréhokoli kurzu můžete absolvovat zdarma:

1. Obdržíte materiály pro tuto lekci.

2. Prostudujte si je, odpovězte na bezpečnostní otázky a odešlete své odpovědi (a případné dotazy, které máte při studiu materiálu) ke kontrole.

3. Po zaškrtnutí obdržíte komentáře k vašim odpovědím (co je správné, co je špatné nebo ne zcela správné) a odpovědi na vaše otázky (viz).

Platební příkaz:

Objednáte si požadovaná školení (případně zařízení nebo sady). Je vám účtována platba. Platíte účet. Po obdržení peněz vám bude e-mailem zaslán školicí materiál pro školení dne e-mailem (jsou-li objednány přístroje nebo sady dílů, zasílají se běžnou poštou v cenném balíku) nebo se kurzy konají na „ Skype » (čas po domluvě, můžete mít 1-2 lekce denně).

Možnosti platby:

Platba se provádí na běžný účet IP, jsou možné následující způsoby:

Přes Sberbank nebo jinou banku

Internetová banka

Služba "Platba účtenek" platebního systému "Yandex .Peníze"

Platební služba "WebMoney"

Nebo prostřednictvím platebního systému"OnPay» (mnoho možností platby kartami, elektronickými penězi, přes terminály atd.)

slevy:

Při objednání více různých kurzů na e-mailem nebo výuka několika lidí v jednom kurzu e-mailem (kromě "školení na objednávku"):

2,3,4 objednané kurzy - 10% sleva,

5. a následující - sleva 20 %.

Při výuce více lidí současně přes Skype se diskutuje o slevách.

V V e-mailu prosím uveďte čísla kurzů, pro které byste chtěli dostávat zkušební kurzy nebo platit za kurzy (a případně výcvikové sady). Pokud je pro vás těžké si vybrat kurz, napsat, jaké přístroje se chystáte vyvíjet, chcete studovat za účelem navrhování radioamatérských přístrojů nebo to potřebujete pro profesionální práci, pomohu vám vybrat ten nejvhodnější kurz.

Nebo volejte +79126195167 (od 8:00 do 18:00 moskevského času).

FAQ:

Jsem začínající programátor. V podniku, kde pracuji (získat práci), bylo nutné vyškolit specialistu (specialisty) na mikrokontroléry a rozhodli se zaškolit mě.

Byl jsem požádán, abych našel vhodné kurzy o mikrokontrolérech, jak mohu absolvovat kurzy od vás s platbou od podniku?

Váš podnik se mnou uzavře smlouvu o školení v konkrétním programu, který je uveden ve smlouvě. Je vhodnější odepsat takové školení jako náklady podniku a vydat jej jako „softwarové poradenství“. Na vyžádání zašlu vzor smlouvy, platba převodem. Pokud má vedení podniku dotazy k mým kurzům, nechejte je napsat nebo napište.

Pokud tomu dobře rozumím, učíte kurzy o studiu mikrokontrolérů. Mám na vás dotaz, jste oficiálně přihlášeni a můžete formálně vystavit kurz, platbu a na závěr vystavit doklad potvrzující absolvování kurzu?

Jsem oficiálně registrován jako živnostník.

Z hlediska legislativy jsem soukromý učitel (vychovatel).

Nemám právo vydávat státní doklady. To mohou provádět pouze vzdělávací instituce.

Chtěl bych studovat a naučit se jazyk "C" pro programování mikrokontrolérů pro návrh radioamatérských zařízení, ale nevím, které mikrokontroléry vybrat: PIC® nebo AVR®

Samotný jazyk "C" je pro různé mikrokontroléry téměř stejný.

Ale v závislosti na použitém kompilátoru "C" se jeho použití může lišit.

Architektura mikrokontrolérů PIC® a AVR se také výrazně liší. ® (registrace, konfigurace a provoz periferních zařízení).

Programování pro ně proto vyžaduje nastudování činnosti samotného mikrokontroléru, jazyka C a vlastností použitého kompilátoru. V tomto ohledu byly vytvořeny různé kurzy pro různé mikrokontroléry a kompilátory. V procesu zvládnutí programování mikrokontrolérů PIC® a AVR® v různých kurzech není podstatný rozdíl (programy jsou sestaveny stejného typu).

Pokud jste začátečník a chcete se naučit programování PIC® i AVR®, pak je lepší nejprve zvládnout jeden mikrokontrolér a jeden kompilátor (jeden kurz). Pak pro vás bude snazší zvládnout jiný překladač nebo jiný typ mikrokontroléru (po absolvování dalšího kurzu). Při současném studiu může v hlavě vzniknout „kaše“, což nepřispěje k asimilaci materiálů.

Nejoblíbenější kurzy jsou #18,34 pro mikrokontroléry AVR® a #20 pro mikrokontroléry PIC16®. Můžete si vybrat jeden z těchto kurzů.

Lidé pracující se softwarovou částí mikrokontrolérů jsou zřídka považováni za klasické vývojáře softwaru. Věc se má tak, že kromě znalostí softwaru potřebují nějaké další informace o použitém hardwaru. Mnoho programátorů se takové znalosti vůbec netýká.

Navíc vývojář aplikací nebo stránek vždy podvědomě usiluje o triumf. Vytvoření jedinečného a oblíbeného produktu je známka, která odděluje kariéru od normální a úspěšné. A když vytváříte program pro mikrokontrolér, pravděpodobně nebudete myslet na veřejné hodnocení svého příspěvku. Nicméně pojďme popořadě.

Stáří

Začněme tím hlavním: kdy se můžete (ještě) začít prosazovat do profese? Odpověď je předvídatelná: čím dříve, tím lépe. A k tomu přispívá množství speciálních sad pro děti. Nejde ani tak o to, že s věkem pro vás bude těžší tuto disciplínu přebudovat a naučit se. Prostě zkušenosti, stejně jako v mnoha jiných IT profesích, jsou zde zásadní.

Ale není to všechno tak špatné. V Rusku však tento trh není příliš rozvinutý. Zahájíte-li dráhu vývojáře softwaru pro MK po 30 letech, můžete udělat dobrou kariéru v jakékoli oblasti nebo konkrétním místě činnosti. Pokud se ovšem nepokusíte stát „operátorem více stanic“. Vždy se najdou výjimky, ale hodně záleží na vaší výkonnosti v minulosti. Asi je třeba vzít v úvahu, že ani 10 let v této profesi zaměstnavatele neohromí.

Znalost

Přejděme od prázdných slov ke skutečným požadavkům. "MustKnow" v programování mikrokontrolérů - jazyk C/C++. Ano, globální trendy nyní ukazují na přechod k pokročilejším nebo alespoň jednodušším jazykům (Arduino nebo D). Tato budoucnost je ale dost vzdálená, cestu k ní mohou položit jen dnešní žáci základních škol.

Kromě toho bude znalost assembleru velmi užitečná. To je nezbytné pro postupné sledování provádění kódu, aby se zabránilo plovoucím chybám a neodůvodněným ztrátám výkonu.

Zbytek je celkem obecná informatika: přenosové protokoly, nejjednodušší znalost elektroniky a obvodů (alespoň principy činnosti ADC/DAC, práce s klíči, napájení atd.), schopnost číst (a rozumět) technické dokumentaci v Angličtina. Ale hlavní věcí není pracovat na principu „vědeckého popichování“, jinak hrozí, že se vaše mikrokontroléry promění v „kameny“.

Další tip: pochopit všechny tyto znalosti je nutné v praxi. Můžete začít s levnými, ale účinnými hotovými deskami se všemi potřebnými kabely, jako je Arduino nebo Raspberry Pi, které se pro vás v budoucnu jistě stanou dobrými pomocníky. A teprve potom, pokud je touha, hrát si s periferií.

Literatura

Minulý týden, když jeden z uživatelů GeekBrains podal žádost, vážně jsem přemýšlel o otázce „Kde mohu absolvovat kurzy programování mikrokontrolérů?“, A obecně o odborné literatuře obecně (a to i přes specializované vysokoškolské vzdělání a asi 10 let praxe pracovní zkušenost). Nejde o to, že by neexistovaly (existují jak kurzy, tak knihy), jde pouze o to, že hlavním nástrojem pro vývojáře softwaru pro MK je technická dokumentace dodávaná s platformou.

Všechny univerzální knihy dokážou popsat rozdíly, výhody a nevýhody různých mikrokontrolérů, na co si dát pozor při psaní kódu, naučit „krásu“ a základní principy. Ale obrovským plusem a zároveň hlavním nedostatkem této profese je podrobný individuální návod pro práci s každým více či méně vážným ovladačem.

To znamená, že si jej může vzít, přečíst a během několika okamžiků uspořádat standardní blikání „LED“ naprosto každý. Ale ani s 50 lety zkušeností se vám nepodaří sednout k neznámému mikrokontroléru a bez přečtení dokumentace s ním dělat něco užitečného (budete se muset alespoň podívat na umístění kontaktů a jejich výchozí přiřazení ).

IDE

Stejně jako oblíbené programovací oblasti má také své vlastní IDE. Každá velká společnost vydává pro své produkty vlastní vývojové prostředí. Existují i ​​generická řešení. Stojí za to věnovat pozornost Keil uVision - to je tak všestranný a možná nejoblíbenější nástroj (i když ne nejlepší) pro všechny příležitosti. Kompletní seznam najdete.

Práce

Pokud se vám opravdu líbí myšlenka programování mikrokontrolérů, vytváření jedinečných moderních gadgetů, pak nebude obtížné najít práci podle vašich představ. Lidé této profese jsou žádaní jak ve start-upech, tak ve velkých prostátních strukturách včetně armády.

Pro začátečníky (až 1 rok praxe) to bude finančně obtížné: plat v oblasti 20 tisíc rublů měsíčně pro programátora MK. To je v regionech velmi reálné číslo. Pokud ale žijete v hlavním městě, máte zkušenosti s oblíbeným typem MK (od 3 let aktivní práce) a hlavu na ramena, pak můžete počítat se 150 tisíci rubly měsíčně. Obecně neříkám, že konkurence o místa mezi těmito developery je vysoká, ale postupem času nevyhnutelně roste.

Pro lidi se zkušenostmi je tu opět možnost hledat štěstí v zahraničí. Zvláště pokud již máte pracovní zkušenosti na plný úvazek. Faktem je, že v Rusku se myšlenka IoT zatím příliš nerozvíjí. A vůbec, automatizace zatím neovlivňuje malé systémy. A v USA, Japonsku a dalších vyspělých zemích má dobrý vývojář softwaru pro MK cenu zlata. Pravda, budeme muset počítat s jinou úrovní konkurence a vážnými požadavky na produktivitu práce.

A mimochodem

V každém případě, než se vědomě pustíte do těchto kolejí, vezměte si MK programování jako koníčka. Udělejte ze svého pokoje nebo domu „chytrý“, opakujte několik experimentů z, publikujte své vlastní úspěchy, věnujte této záležitosti svůj mozek a duši. A pokud nemáte pocit „kolektivní farmy“, pak ... vítejte v klubu!