دوره برنامه‌نویسی C توکار: راهنمای جامع مبتدیان برای ساخت سیستم‌های هوشمند همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب برنامه‌نویسی C توکار: راهنمای جامع مبتدیان برای ساخت سیستم‌های هوشمند

موضوع کلی: برنامه‌نویسی سیستم‌های توکار

موضوع میانی: مبانی برنامه‌نویسی C برای سیستم‌های توکار

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های توکار
• 2. سیستم توکار چیست؟ مثال‌های روزمره
• 3. تفاوت برنامه‌نویسی توکار و برنامه‌نویسی دسکتاپ
• 4. چرا زبان C برای سیستم‌های توکار؟
• 5. آشنایی با میکروکنترلرها: مغز سیستم‌های توکار
• 6. معماری میکروکنترلر: CPU، حافظه و پریفرال‌ها
• 7. ابزارهای توسعه: کامپایلر، دیباگر و IDE
• 8. راه‌اندازی محیط توسعه (نصب IDE و Toolchain)
• 9. اولین برنامه: چشمک زدن LED (سلام دنیای توکار)
• 10. تحلیل کد برنامه Blinky: تابع main و حلقه بی‌نهایت
• 11. مبانی زبان C: متغیرها و انواع داده
• 12. کلمات کلیدی و شناساگرها در C
• 13. انواع داده اصلی: int, char, float
• 14. انواع داده صحیح با اندازه مشخص (stdint.h)
• 15. تعریف و مقداردهی اولیه متغیرها
• 16. عملگرهای حسابی و اولویت آن‌ها
• 17. عملگرهای رابطه‌ای و منطقی
• 18. عملگرهای افزایشی و کاهشی (++ و --)
• 19. ساختارهای تصمیم‌گیری: دستور if-else
• 20. ساختارهای تصمیم‌گیری: دستورات if-else تودرتو
• 21. دستور switch-case برای انتخاب‌های چندگانه
• 22. حلقه while: تکرار بر اساس شرط
• 23. حلقه do-while: تفاوت با while
• 24. حلقه for: تکرار کنترل‌شده
• 25. دستورات break و continue در حلقه‌ها
• 26. توابع: تعریف، فراخوانی و پروتوتایپ
• 27. پارامترهای تابع و مقدار بازگشتی
• 28. متغیرهای محلی و سراسری (Local vs. Global Scope)
• 29. آرایه‌ها: تعریف و استفاده
• 30. رشته‌ها در C: آرایه‌ای از کاراکترها
• 31. توابع کار با رشته‌ها (strlen, strcpy)
• 32. مقدمه‌ای بر پوینترها: آدرس و مقدار
• 33. تعریف پوینتر و عملگرهای & و *
• 34. پوینترها و آرایه‌ها
• 35. پوینترها به عنوان پارامتر توابع (Call by Reference)
• 36. محاسبات روی پوینترها (Pointer Arithmetic)
• 37. پوینتر NULL و خطرات استفاده از پوینترهای نامعتبر
• 38. ساختارها (struct): گروه‌بندی داده‌های مرتبط
• 39. تعریف و استفاده از متغیرهای struct
• 40. پوینتر به struct و عملگر پیکان (->)
• 41. دستور typedef برای ساخت انواع داده سفارشی
• 42. Enumerations (enum) برای ثوابت خوانا
• 43. Unions: استفاده مشترک از حافظه
• 44. عملگرهای بیتی (Bitwise): AND, OR, XOR, NOT
• 45. عملگرهای شیفت بیتی: >> و <<
• 46. کاربردهای عملی عملگرهای بیتی: تنظیم، پاک کردن و تست یک بیت
• 47. ماسک کردن بیت‌ها (Bit Masking)
• 48. دستورات پیش‌پردازنده: #include و #define
• 49. ماکروهای دارای آرگومان
• 50. کامپایل شرطی: #if, #ifdef, #endif
• 51. کلاس‌های حافظه: auto, extern, register
• 52. کلمه کلیدی static: متغیرها و توابع ایستا
• 53. کلمه کلیدی const: تعریف ثوابت و حفاظت از حافظه
• 54. کلمه کلیدی volatile: کار با رجیسترهای سخت‌افزاری
• 55. ساختار حافظه برنامه: Stack, Heap, Data, BSS
• 56. تخصیص حافظه پویا: malloc و free (و ملاحظات استفاده در سیستم‌های توکار)
• 57. پوینتر به تابع (Function Pointers)
• 58. سازماندهی کد: فایل‌های هدر (.h) و سورس (.c)
• 59. مقدمه‌ای بر پریفرال‌های میکروکنترلر
• 60. پورت‌های ورودی/خروجی عمومی (GPIO)
• 61. پیکربندی GPIO به عنوان خروجی: راه‌اندازی LED
• 62. پیکربندی GPIO به عنوان ورودی: خواندن وضعیت کلید
• 63. مشکل لرزش کلید (Switch Bouncing) و روش‌های نرم‌افزاری مقابله با آن
• 64. مقاومت‌های Pull-up و Pull-down داخلی
• 65. مفاهیم Polling و Interrupt
• 66. وقفه‌ها (Interrupts): پاسخ به رویدادهای خارجی
• 67. روتین سرویس وقفه (Interrupt Service Routine - ISR)
• 68. تایمرها و شمارنده‌ها: قلب تپنده سیستم
• 69. استفاده از تایمر برای ایجاد تأخیرهای دقیق
• 70. تولید موج PWM برای کنترل روشنایی LED و سرعت موتور
• 71. مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)
• 72. خواندن مقادیر سنسورهای آنالوگ با ADC
• 73. ارتباط سریال ناهمزمان (UART)
• 74. ارسال داده از طریق UART
• 75. دریافت داده از طریق UART
• 76. پروتکل ارتباطی SPI (Serial Peripheral Interface)
• 77. پروتکل ارتباطی I2C (Inter-Integrated Circuit)
• 78. ارتباط با سنسورهای دیجیتال از طریق I2C/SPI
• 79. تایمر نگهبان (Watchdog Timer)
• 80. دسترسی مستقیم به حافظه (DMA)
• 81. ساعت بی‌درنگ (Real-Time Clock - RTC)
• 82. حالت‌های کم‌مصرف و مدیریت توان
• 83. نحوه خواندن و درک دیتاشیت میکروکنترلر
• 84. رجیسترها: دروازه کنترل سخت‌افزار
• 85. برنامه‌نویسی سطح رجیستر در مقابل استفاده از کتابخانه‌ها
• 86. تکنیک‌های دیباگ کردن: مقدماتی
• 87. استفاده از پرینت سریال برای دیباگ
• 88. دیباگ کردن با استفاده از دیباگر سخت‌افزاری (JTAG/SWD)
• 89. مفاهیم Breakpoint, Watchpoint و Step-through
• 90. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS)
• 91. مفاهیم Task, Scheduler و Context Switching
• 92. استفاده از RTOS برای مدیریت وظایف همزمان
• 93. همگام‌سازی وظایف: Mutex و Semaphore
• 94. صف‌های پیام (Message Queues) در RTOS
• 95. ساخت درایورهای ساده برای پریفرال‌ها
• 96. معماری لایه‌ای نرم‌افزار توکار
• 97. بهینه‌سازی کد برای سرعت و حجم
• 98. روش‌های رایج برای کاهش مصرف حافظه Flash و RAM
• 99. پروژه عملی ۱: ساخت یک دماسنج دیجیتال با نمایشگر
• 100. پروژه عملی ۲: کنترل یک سروو موتور با PWM