دوره ساخت برنامه‌های Real-Time با استفاده از FreeRTOS و ابزارهای آن همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره ساخت برنامه‌های Real-Time با استفاده از FreeRTOS و ابزارهای آن

موضوع کلی: کامپیوترهای تک‌برد و سیستم‌های توکار

موضوع میانی: ابزارهای توسعه سیستم‌های توکار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه بر سیستم‌های Real-Time
• 2. مفهوم زمان واقعی چیست؟
• 3. اهمیت سیستم‌های Real-Time
• 4. کاربرد سیستم‌های Real-Time
• 5. چالش‌های طراحی Real-Time
• 6. مقدمه بر FreeRTOS
• 7. چرا FreeRTOS؟
• 8. تاریخچه FreeRTOS
• 9. معماری FreeRTOS
• 10. مولفه‌های اصلی FreeRTOS
• 11. کوالک FreeRTOS (Kernel)
• 12. مدیریت وظیفه (Task Management)
• 13. ایجاد و حذف وظیفه
• 14. حالت‌های مختلف وظیفه
• 15. زمان‌بندی وظیفه (Task Scheduling)
• 16. الگوریتم‌های زمان‌بندی در FreeRTOS
• 17. زمان‌بندی اولویت‌بندی ثابت (Fixed-Priority)
• 18. زمان‌بندی اولویت‌بندی پیشگیرانه (Preemptive Priority)
• 19. زمان‌بندی راند-رابین (Round-Robin)
• 20. کوئم (Queues)
• 21. ارتباط بین وظیفه‌ای (Inter-Task Communication)
• 22. ایجاد و حذف کوئم
• 23. ارسال و دریافت داده از کوئم
• 24. مدیریت کوئم
• 25. سمفورها (Semaphores)
• 26. همگام‌سازی وظیفه (Task Synchronization)
• 27. سمفورهای باینری (Binary Semaphores)
• 28. سمفورهای شمارشی (Counting Semaphores)
• 29. مسیرهایmutex (Mutexes)
• 30. حفاظت از منابع مشترک (Protecting Shared Resources)
• 31. قفل کردن و باز کردن mutex
• 32. اولویت و ارث‌بری اولویت (Priority Inheritance)
• 33. مراحل (Events)
• 34. انتظار برای وقوع رویداد
• 35. ارسال رویداد
• 36. تایمرهای نرم‌افزاری (Software Timers)
• 37. اجرای توابع در زمان مشخص
• 38. انواع تایمرهای نرم‌افزاری
• 39. تایمرهای یک‌بار مصرف (One-Shot)
• 40. تایمرهای دوره‌ای (Auto-Reload)
• 41. مدیریت حافظه در FreeRTOS
• 42. الگوریتم‌های تخصیص حافظه
• 43. Buddy Allocator
• 44. Heap_1، Heap_2، Heap_3، Heap_4
• 45. مدیریت حافظه با C++
• 46. اشکال‌زدایی (Debugging) در FreeRTOS
• 47. ابزارهای اشکال‌زدایی
• 48. Trace
• 49. Logging
• 50. JTAG/SWD
• 51. تست واحد (Unit Testing)
• 52. تست یکپارچگی (Integration Testing)
• 53. پورتینگ FreeRTOS به میکروکنترلرهای مختلف
• 54. پیکربندی FreeRTOS (FreeRTOSConfig.h)
• 55. تعریف وظایف اصلی (Main Tasks)
• 56. تنظیم اندازه پشته (Stack Size)
• 57. تعریف اولویت وظایف
• 58. پورت‌های سخت‌افزاری (Hardware Ports)
• 59. پشتیبانی از معماری‌های مختلف (ARM, RISC-V, ESP32)
• 60. میکروکنترلرهای STM32
• 61. استفاده از HAL یا LL در STM32
• 62. تنظیمات اولیه FreeRTOS برای STM32
• 63. مثال عملی: کنترل LED با FreeRTOS
• 64. مثال عملی: خواندن سنسور با FreeRTOS
• 65. مثال عملی: ارتباط سریال با FreeRTOS
• 66. مثال عملی: استفاده از کوئم برای انتقال داده
• 67. مثال عملی: استفاده از سمفور برای همگام‌سازی
• 68. مدیریت توان (Power Management)
• 69. حالت‌های کم‌مصرف (Low Power Modes)
• 70. اتصال ابزارها (Toolchain Integration)
• 71. Eclipse IDE
• 72. VS Code
• 73. CMake
• 74. سیستم‌های Build
• 75. کنترل نسخه (Version Control)
• 76. مستندسازی (Documentation)
• 77. استانداردهای کدنویسی
• 78. بهینه‌سازی کد (Code Optimization)
• 79. اهمیت زمان‌بندی دقیق
• 80. مدیریت خطا (Error Handling)
• 81. پروتکل‌های ارتباطی (Communication Protocols)
• 82. TCP/IP Stack (LwIP)
• 83. MQTT Client
• 84. FreeRTOS + TCP
• 85. FreeRTOS + IoT
• 86. امنیت در سیستم‌های Real-Time
• 87. ملاحظات امنیتی
• 88. آینده FreeRTOS
• 89. FreeRTOS LTS (Long Term Support)
• 90. FreeRTOS 202211.00 (یا نسخه‌های جدیدتر)
• 91. جمع‌بندی مفاهیم اصلی
• 92. منابع بیشتر برای یادگیری
• 93. سوالات متداول