آموزش متاپروگرمینگ پیشرفته تمپلیت‌های C++ برای سیستم‌های نهفته [ویدئویی] - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

مقدمه Introduction

• خوش‌آمدگویی Welcome

• مهم: درباره بخش درایورهای جنریک IMPORTANT: About the Generic Drivers Section

مبانی متاپروگرمینگ تمپلیت در سیستم‌های نهفته Fundamentals of Template Metaprogramming in Embedded Systems

• مقدمه‌ای بر متاپروگرمینگ تمپلیت در C++ Introduction to Template Metaprogramming in C++

• تمپلیت‌های تابع و تمپلیت‌های کلاس Function Templates and Class Templates

• چگونه تمپلیت‌ها انتزاع‌های هزینه-صفر را ممکن می‌کنند How Templates Enable Zero-Cost Abstractions

تمپلیت‌ها برای درایورهای محیطی و انتزاع سخت‌افزاری Templates for Peripheral Drivers and Hardware Abstraction

• تخصص تمپلیت (Specialization) برای محیط‌های میکروکنترلر Template Specialization for Microcontroller Peripherals

• استفاده از تمپلیت‌ها برای درایورهای محیطی و انتزاع سخت‌افزاری Using Templates for Peripheral Drivers and Hardware Abstraction

• تمپلیت‌های متغیر-آرگومانی برای پیکربندی انعطاف‌پذیر درایور Variadic Templates for Flexible Driver Configuration

بهینه‌سازی زمان کامپایل با متاپروگرمینگ تمپلیت Compile-Time Optimization with Template Metaprogramming

• پلی‌مورفیسم استاتیک در مقابل توابع مجازی در سیستم‌های نهفته Static Polymorphism vs Virtual Functions in Embedded Systems

• الگوی تمپلیت تکرار شونده عجیب (CRTP) برای ارث‌بری هزینه-صفر Curiously Recurring Template Pattern (CRTP) for Zero Cost Inheritance

• کاربردهای واقعی متاپروگرمینگ تمپلیت در سیستم‌های نهفته Real-World Applications of Template Metaprogramming in Embedded Systems

راه‌اندازی و آماده‌سازی Setting Up

• دانلود CubeIDE Downloading CubeIDE

• نصب CubeIDE Installing CubeIDE

• دریافت مستندات مورد نیاز Getting the Required Documentation

• دریافت پکیج‌های مورد نیاز برای توسعه Bare Metal Getting the Required Package for Bare-Metal Development

• تست تنظیمات پروژه Testing the Project Setup

توسعه درایورهای جنریک برای مثال‌های اجرایی Developing Some Generic Drivers for Running Examples

• فعال‌سازی واحد ممیز شناور (FPU) Enabling the Floating Point Unit (FPU)

• توسعه درایور UART: تحلیل مستندات Developing a UART Driver - Analyzing the Documentation

• توسعه درایور UART: لیست کردن مراحل Developing a UART Driver - Listing Out the Steps

• توسعه درایور UART: پیاده‌سازی تابع Init Developing a UART Driver - Implementing the Init. Function

• توسعه درایور UART: پیاده‌سازی تابع Write Developing a UART Driver - Implementing the Write Function

• توسعه درایور UART: تست درایور Developing a UART Driver - Testing the Driver

• توسعه تایم‌بیس سیستم: تحلیل مستندات Developing the System Timebase - Analyzing the Documentation

• توسعه تایم‌بیس سیستم: پیاده‌سازی تابع Init Developing the System Timebase - Implementing the Init. Function

• توسعه تایم‌بیس سیستم: سایر توابع Developing the System Timebase - The Rest of the Functions

• توسعه تایم‌بیس سیستم: تست تایم‌بیس Developing the System Timebase - Testing the Timebase

• BSP: لیست کردن توابع مورد نیاز BSP: Listing Out the Required Functions

• نوشتن درایور LED Writing the LED Driver

• نوشتن درایور PushButton Writing the PushButton Driver

• تست پکیج پشتیبانی از برد (BSP) Testing the Board Support Package

• تحلیل مستندات Analyzing the Documentation

• لیست کردن مراحل توسعه درایور ADC Listing Out the Steps for Developing the ADC Driver

• نوشتن تابع مقداردهی اولیه ADC Writing the ADC Initialization Function

• نوشتن تابع خواندن ADC Writing the ADC Read Function

• تحلیل مستندات درایور SPI Analyzing the Documentation for the SPI Driver

• مقداردهی اولیه پین‌های GPIO برای SPI Initializing the GPIO Pins for SPI

• پیاده‌سازی ساختارها برای پارامترهای پیکربندی Implementing Structures for Configuration Parameters

• پیکربندی پارامترها Configuring the Parameters

• نوشتن تابع مقداردهی اولیه SPI Writing the SPI Initialization Function

• نوشتن تابع ارسال SPI (بخش اول) Writing the SPI Transmit Function (Pt.1)

• نوشتن تابع ارسال SPI (بخش دوم) Writing the SPI Transmit Function (Pt.2)

• ارسال داده‌های 16 بیتی Transmitting 16-bit Data

• ارسال داده‌های 8 بیتی Transmitting 8-bit Data

• دریافت داده‌ها Receiving Data

• تست درایور SPI Testing the SPI Driver

• تحلیل مستندات درایور I2C Analyzing the Documentation for the I2C Driver

• I2C: مقداردهی اولیه GPIO I2C: The GPIO Initialization

• پیکربندی پارامترهای I2C Configuring the I2C Parameters

• پیاده‌سازی تابع خواندن I2C Implementing the I2C Read Function

• پیاده‌سازی تابع خواندن Burst در I2C Implementing the I2C Burst Read Function

• پیاده‌سازی توابع نوشتن I2C Implementing the I2C Write Functions

انتقال از C رویه‌ای به OOP در فریم‌ورهای نهفته Transitioning from Procedural C to OOP in Embedded Firmware

• اصول بازنویسی (Refactoring) کد C نهفته به C++ نهفته Principles for Refactoring Embedded C Code to Embedded C++

توسعه درایور کلاس GPIO در C++ Developing the GPIO C++ Class Driver

• به‌روزرسانی فضای کاری (Workspace) Updating the Workspace

• پیکربندی مسیرهای پروژه برای توسعه C++ Configuring the Project Paths for C++ Development

• پیاده‌سازی اعضای خصوصی (Private) کلاس Implementing the Private Members of the Class

• پیاده‌سازی سازنده (Constructor) کلاس Implementing the Class Constructor

• پیاده‌سازی متدهای کنترل پین Implementing the Pin Control Methods

• تست کلاس GPIO Testing the GPIO Class

• تفکیک فایل‌های رابط (Interface) و پیاده‌سازی (Implementation) Having Separate Interface and Implementation Files

توسعه درایور کلاس UART در C++ Developing the UART C++ Class Driver

• پیاده‌سازی اعضای خصوصی Implementing the Private Members

• پیاده‌سازی سازنده کلاس Implementing the Class Constructor

• پیاده‌سازی متدهای عمومی (Public) Implementing the Public Methods

• تست کلاس UART Testing the UART Class

کار با تمپلیت‌های تابع Working with Function Templates

• سینتکس جنریک تمپلیت‌های تابع Generic Function Template Syntax

• درک کلمه کلیدی 'typename' Understanding the 'typename' Keyword

• کار با چندین پارامتر تمپلیت Working with Multiple Template Parameters

• Overloading در تمپلیت‌های تابع Overloading Function Templates

• به‌روزرسانی فضای کاری Updating the Workspace

• پیاده‌سازی تمپلیت تابع Implementing the Function Template

• تست تمپلیت تابع Testing the Function Template

• پیاده‌سازی تمپلیت تابع برای انواع داده‌های مختلف Implementing the Function Template for Multiple Data Types

کار با تمپلیت‌های کلاس Working with Class Templates

• مروری بر تمپلیت‌های کلاس Overview of Class Templates

• پیاده‌سازی اعضای خصوصی Implementing the Private Members

• نوشتن اعلان تمپلیت Writing the Template Declaration

• پیاده‌سازی متد 'Push' Implementing the 'Push' Method

• پیاده‌سازی سایر متدها Implementing the Rest of the Methods

• تست تمپلیت کلاس Testing the Class Template

کار با تمپلیت‌های غیر-نوعی (Non Type) Working with Non-Type Templates

• کار با تمپلیت‌های غیر-نوعی (Non Type) Working with the Non-Type Template

کار با تمپلیت‌های متغیر-آرگومانی (Variadic) Working with Variadic Templates

• درک تمپلیت‌های متغیر-آرگومانی (Variadic) Understanding Variadic Templates

• کار با تمپلیت‌های متغیر-آرگومانی (بخش اول) Working with Variadic Templates (Pt.1)

• کار با تمپلیت‌های متغیر-آرگومانی (بخش دوم) Working with Variadic Templates (Pt.2)

• تست پیاده‌سازی تمپلیت متغیر-آرگومانی Testing the Variadic Template Implementation

تمپلیت کلاس LED The LED Class Template

• استخراج اطلاعات رجیستر از مستندات Getting the Register Information from the Documentation

• پیاده‌سازی فضای نام (Namespace) رجیستر Implementing the Register Namespace

• پیاده‌سازی رابط برای درایور LED زمان اجرا (Run Time) Implementing the Interface for the Run-Time LED Driver

• درایور LED زمان اجرا: سازنده (بخش اول) Run-Time LED Driver - The Constructor (Pt.1)

• درایور LED زمان اجرا: سازنده (بخش دوم) Run-Time LED Driver - The Constructor (Pt.2)

• پیاده‌سازی سایر متدها Implementing the Other Methods

• پیاده‌سازی درایور LED زمان کامپایل Implementing the Compile-Time LED Driver

• پیاده‌سازی کلاس تمپلیت LED Implementing the LED Template Class

• تست درایور LED زمان کامپایل Testing the Compile-Time LED Driver

• تست درایور LED زمان اجرا Testing the Run-Time LED Driver

تمپلیت دسترسی به رجیستر The Register Access Template

• تحلیل نقشه حافظه برای آدرس‌های پایه محیطی Analyzing the Memory Map for Peripheral Base Addresses

• ترتیب‌بندی فضاهای نام Ordering the Namespaces

• استخراج آدرس‌های AHB1 و RCC Deriving the AHB1 and RCC Addresses

• استخراج آدرس‌های پایه محیط‌های GPIO Deriving the Base Addresses of the GPIO Peripherals

• تعریف رجیسترهای مربوط به RCC Defining the Relevant RCC Registers

• استخراج آفست‌های رجیسترهای مختلف GPIO Deriving the Offsets of the Various GPIO Registers

• تعریف رجیسترهای مربوط به GPIO Defining the Relevant GPIO Registers

• تکمیل فایل رابط رجیسترهای MCAL Completing the MCAL Register Interface File

کلاس تمپلیت برای دسترسی به رجیستر The Template Class for Register Access

• درک پارامترها Understanding the Parameters

• پیاده‌سازی متدهای کلاس تمپلیت Implementing the Methods of the Template Class

تست تمپلیت دسترسی به رجیستر Testing the Register Access Template

• فعال‌سازی دسترسی کلاک به GPIO Enabling Clock Access to the GPIO

• پیکربندی پین به عنوان خروجی Configuring the Pin as Output

• تغییر وضعیت (Toggle) پین Toggling the Pin

تمپلیت با نقشه‌برداری بیتی (Bit Mapping) Template with Bit-Mapping

• پیاده‌سازی BitField32 Implementing the BitField32

• پیاده‌سازی ساختار تمپلیت برای نقشه‌برداری دینامیک رجیستر Implementing the Template Structure for Dynamic Register Mapping

• تست نقشه‌برداری دینامیک رجیستر Testing the Dynamic Register Mapping