فلش‌کارت‌های آموزشی آشنایی با معماری و کاربردهای پردازنده‌های ARM Cortex-M در سیستم‌های دیجیتال

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آشنایی با معماری و کاربردهای پردازنده‌های ARM Cortex-M در سیستم‌های دیجیتال

موضوع کلی: مهندسی برق و کامپیوتر

موضوع میانی: پردازنده‌های امبدد و سیستم‌های نهفته

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های نهفته و پردازنده‌های ARM
• 2. معرفی معماری ARM
• 3. تاریخچه و تکامل پردازنده‌های ARM
• 4. خانواده Cortex-M: معرفی و اهداف
• 5. مقایسه Cortex-M با سایر معماری‌ها
• 6. معماری مجموعه دستورالعمل (ISA) ARMv7-M
• 7. ثبات‌ها و فضاهای آدرس‌دهی در Cortex-M
• 8. واحد مدیریت حافظه (MMU) و واحد حفاظت حافظه (MPU)
• 9. انواع حافظه‌ها در سیستم‌های نهفته
• 10. حافظه فلش و RAM در سیستم‌های Cortex-M
• 11. پیکربندی رجیسترهای کاربردی
• 12. مدیریت وقفه در Cortex-M (NVIC)
• 13. انواع وقفه‌ها و اولویت‌بندی آن‌ها
• 14. پردازش وقفه‌های خارجی
• 15. مدیریت وقفه‌های نرم‌افزاری
• 16. مدیریت وقفه‌های سیستمی
• 17. چرخه‌های پردازنده و حالت‌های عملیاتی
• 18. حالت‌های کم‌مصرف در Cortex-M
• 19. مدیریت انرژی در سیستم‌های نهفته
• 20. مدیریت زمان‌بندی و وظایف در سیستم‌های نهفته
• 21. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS)
• 22. معرفی FreeRTOS
• 23. مفاهیم اولیه FreeRTOS: وظایف و اولویت‌ها
• 24. ارتباط بین وظایف در FreeRTOS (صف‌ها، سوآفورا)
• 25. همگام‌سازی وظایف در FreeRTOS
• 26. مدیریت حافظه در FreeRTOS
• 27. اشکال‌زدایی (Debugging) در سیستم‌های نهفته
• 28. ابزارهای اشکال‌زدایی JTAG و SWD
• 29. اشکال‌زدایی با استفاده از شبیه‌سازها
• 30. اصول طراحی سیستم‌های نهفته
• 31. انتخاب میکروکنترلر مناسب
• 32. طراحی سخت‌افزار اولیه
• 33. پروتکل‌های ارتباطی سریال (UART, SPI, I2C)
• 34. ارتباط UART و کاربردهای آن
• 35. ارتباط SPI و کاربردهای آن
• 36. ارتباط I2C و کاربردهای آن
• 37. ارتباط USB در سیستم‌های نهفته
• 38. شبکه‌های ارتباطی در سیستم‌های نهفته (Ethernet)
• 39. مقدمه‌ای بر پروتکل‌های شبکه TCP/IP
• 40. کاربرد TCP/IP در سیستم‌های نهفته
• 41. سیستم‌های عامل بلادرنگ برای شبکه‌سازی
• 42. مقدمه‌ای بر پردازش سیگنال دیجیتال (DSP)
• 43. کاربرد DSP در سیستم‌های نهفته
• 44. مفاهیم پایه DSP: نمونه‌برداری و کوانتیزاسیون
• 45. فیلترهای دیجیتال (FIR, IIR)
• 46. الگوریتم‌های FFT
• 47. کاربرد DSP در پردازش صدا و تصویر
• 48. مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در سیستم‌های نهفته
• 49. یادگیری ماشین روی دستگاه (On-Device ML)
• 50. مفاهیم پایه یادگیری ماشین
• 51. مدل‌های عصبی ساده برای سیستم‌های نهفته
• 52. بهینه‌سازی مدل‌های ML برای سخت‌افزار محدود
• 53. کاربرد ML در پردازش تصویر و تشخیص اشیاء
• 54. کاربرد ML در پردازش صوت و تشخیص گفتار
• 55. کاربرد ML در رباتیک و کنترل
• 56. امنیت در سیستم‌های نهفته
• 57. ملاحظات امنیتی در طراحی سخت‌افزار
• 58. ملاحظات امنیتی در طراحی نرم‌افزار
• 59. رمزنگاری در سیستم‌های نهفته
• 60. احراز هویت و مجوز دسترسی
• 61. روش‌های محافظت در برابر حملات سخت‌افزاری
• 62. مدیریت به‌روزرسانی نرم‌افزار (OTA Updates)
• 63. ملاحظات قانونی و استانداردها در سیستم‌های نهفته
• 64. استانداردهای مرتبط با سخت‌افزار و نرم‌افزار
• 65. رعایت مقررات مربوط به محصولات الکترونیکی
• 66. استانداردهای ایمنی و اطمینان‌پذیری
• 67. ملاحظات اخلاقی در توسعه سیستم‌های نهفته
• 68. کاربرد پردازنده‌های Cortex-M در صنعت خودرو
• 69. کاربرد Cortex-M در اینترنت اشیاء (IoT)
• 70. کاربرد Cortex-M در دستگاه‌های پزشکی
• 71. کاربرد Cortex-M در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی
• 72. کاربرد Cortex-M در سیستم‌های کنترل خانگی
• 73. کاربرد Cortex-M در دستگاه‌های پوشیدنی
• 74. کاربرد Cortex-M در سیستم‌های ارتباطی
• 75. تحلیل مصرف انرژی و بهینه‌سازی آن
• 76. تکنیک‌های مدیریت توان در سطح سخت‌افزار
• 77. تکنیک‌های مدیریت توان در سطح نرم‌افزار
• 78. طراحی سیستم‌های با عمر باتری طولانی
• 79. مقدمه‌ای بر معماری‌های موازی و چند هسته‌ای
• 80. معماری‌های پردازشی پیشرفته
• 81. پردازش موازی در سیستم‌های نهفته
• 82. موازی‌سازی در سطح دستورالعمل (ILP)
• 83. موازی‌سازی در سطح وظیفه (TLP)
• 84. موازی‌سازی در سطح داده (DLP)
• 85. معماری‌های پردازشی با کارایی بالا
• 86. مقدمه‌ای بر شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری
• 87. کاربرد شتاب‌دهنده‌ها در سیستم‌های نهفته
• 88. شتاب‌دهنده‌های گرافیکی
• 89. شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی
• 90. طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های نهفته پیچیده
• 91. مدیریت پیچیدگی در پروژه‌های بزرگ
• 92. تست و اعتبارسنجی سیستم‌های نهفته
• 93. تکنیک‌های تست در مراحل مختلف توسعه
• 94. تست یکپارچه‌سازی سیستم
• 95. تست پذیرش کاربر
• 96. مقدمه‌ای بر روش‌های رسمی در طراحی سیستم‌های نهفته
• 97. اثبات صحت سیستم‌های نهفته
• 98. کاربرد روش‌های رسمی در حوزه‌های حساس
• 99. آینده پردازنده‌های ARM و سیستم‌های نهفته