آموزش تسلط بر RTOS: دست روی FreeRTOS و STM32Fx با اشکال زدایی

سرفصل ها و درس ها

نمای کلی دوره Overview of the course

• در مورد مربی About the instructor

• یادداشت مهم Important Note

• این دوره در مورد چیه؟؟ What is this course all about ??

• دانلود اسلایدهای دوره Download Course Slides

• سوالات متداول FAQ

• یادداشت برای دانش آموزان Note for the Students

RTOS مقدمه RTOS Introduction

• برنامه Real Time (RTAs) چیست؟ What is Real Time Application(RTAs) ??

• سیستم عامل زمان واقعی (RTOS) چیست؟ What is Real Time Operating System(RTOS) ?

• RTOS در مقابل GPOS: زمان‌بندی وظایف RTOS vs GPOS : Task Scheduling

• RTOS در مقابل GPOS: تأخیر RTOS vs GPOS : Latency

• RTOS در مقابل GPOS: وارونگی اولویت RTOS vs GPOS : Priority inversion

• مولتی تسکینگ چیست؟ What is Multitasking ?

برد نصب و توسعه IDE IDE installation and development board

• درباره IDE About the IDE

• نصب IDE (ویندوز) IDE installation(Windows)

• نصب IDE (لینوکس) IDE installation(Linux)

• برد توسعه استفاده شده در این دوره Development board used in this course

• در حال دانلود اسناد Downloading documents

دانلود و نصب FreeRTOS Downloading and Installing FreeRTOS

• در حال دانلود منبع هسته FreeRTOS Downloading FreeRTOS kernel source

ایجاد پروژه مبتنی بر FreeRTOS برای STM32 MCU Creating FreeRTOS based project for STM32 MCUs

• ایجاد پروژه STM32 جدید Creating new STM32 project

• افزودن منبع هسته FreeRTOS به پروژه Adding FreeRTOS kernel source to project

• شامل تنظیمات مسیر Include path settings

• FreeRTOSConfig.h و تنظیمات دیگر FreeRTOSConfig.h and other settings

• انتخاب پایه زمانی برای پروژه STM32+FreeRTOS Time base selection for STM32+FreeRTOS project

ایجاد وظیفه FreeRTOS FreeRTOS Task Creation

• وظیفه چیست؟ What is task ?

• API ایجاد وظیفه FreeRTOS FreeRTOS task creation API

• اولویت های کار در FreeRTOS Task priorities in FreeRTOS

• تمرین کدگذاری 001 Exercise 001 coding

• سیاست های زمان بندی Scheduling policies

• تمرین 001 کدگذاری ادامه. Exercise 001 coding contd.

• تست تمرین 001 Exercise 001 testing

• ایجاد وظیفه پشت صحنه Behind the scene task creation

• تست درایو Test Drive

ادغام ابزار ردیابی Trace tool integration

• دانلود ابزار ردیابی Trace tool download

• نرم افزار segger systemview چیست؟ What is segger systemview software ?

• Segger systemview حالت های ضبط Segger systemview recording modes

• نمای کلی سیستم Segger Segger systemview overview

• ادغام هدف Segger systemview Segger systemview target integration

• تجزیه و تحلیل تمرین 001 با استفاده از ردیابی segger Analyzing exercise 001 using segger trace

• تجزیه و تحلیل ردیابی زمانبندی تعاونی Analyzing cooperative scheduling trace

IDLE Task و Timer Svc Task FreerRTOS IDLE Task and Timer Svc Task of FreerRTOS

• کار خدمات بیکار و تایمر Idle and timer services task

FreeRTOS Scheduler FreeRTOS Scheduler

• زمانبندی FreeRTOS FreeRTOS scheduler

• درک اجرای xPortStartScheduler() port.c Understanding implementation of xPortStartScheduler() of port.c

FreeRTOS و ARM Cortex Mx Arch. جزئیات خاص FreeRTOS and ARM Cortex Mx Arch. Specific details

• هسته FreeRTOS قطع می شود FreeRTOS Kernel interrupts

• توضیح RTOS Tick و SysTick Timer RTOS Tick and SysTick Timer explanation

• چه کسی تایمر تیک RTOS را پیکربندی می کند؟ Who configures the RTOS Tick Timer ?

• RTOS Tick ISR (SysTick ISR) چه کاری انجام می دهد؟ خلاصه What RTOS Tick ISR (SysTick ISR) does ? summary

تغییر متن Context switching

• مقدمه ای بر تغییر متن Introduction to context switching

• تغییر متن: درک "وضعیت" یک کار Context Switching : understanding "State" of a Task

• تغییر زمینه: رویه تعویض کار با انیمیشن Context Switching : Task Switching out procedure with animation

• تغییر متن: درک کد کنترل کننده pendSV Context switching : understanding pendSV handler code

• تست درایو Test Drive

• تست درایو Test Drive

مشاهده سیستم SEGGER ضبط مبتنی بر UART SEGGER system view UART based recording

• مشاهده سیستم Segger ضبط مداوم از طریق UART Segger system view continuous recording over UART

تمرین-2 LED و وظایف Exercise-2 LEDs and Tasks

• تمرین 002 Exercise 002

• اجرای تمرین 002 Exercise 002 implementation

• اجرای تمرین 002 ادامه یافت. Exercise 002 implementation contd.

• آزمایش کردن Testing

حالت های وظیفه Task states

• حالت های وظیفه Task states

• حالت مسدود و معلق Blocked and suspended state

APIهای تاخیر کار FreeRTOS FreeRTOS task delay APIs

• APIهای تاخیر کار FreeRTOS FreeRTOS task delay APIs

• تمرین 003 Exercise 003

• تمرین 004 Exercise 004

اعلان وظیفه FreeRTOS FreeRTOS Task Notification

• APIهای اعلان مستقیم وظیفه به وظیفه Task to task direct notification APIs

مدل مجوز FreeRTOS و رابط API FreeRTOS Licensing model and API interface

• freertos-لیسانس freertos-licensing

• رابط API FreeRTOS FreeRTOS API Interface

مروری بر خدمات مدیریت حافظه FreeRTOS، STACK و همگام سازی Overview of FreeRTOS Memory manage, STACK and Synchronization services

• مروری بر مدیریت حافظه FreeRTOS Overview of FreeRTOS Memory Management

• مدیریت پشته و پشته FreeRTOS FreeRTOS Heap and Stack Management

• مروری بر خدمات همگام سازی و حذف متقابل FreeRTOS Overview of FreeRTOS Synchronization and mutual exclusion Services

• تست درایو Test Drive

حذف وظیفه FreeRTOS FreeRTOS Task Deletion

• حذف یک وظیفه Deleting a Task

• تمرین 005 Exercise 005

• اجرای و آزمایش تمرین 005 Exercise 005 implementation and testing

ARM Cortex M اولویت وقفه و FreeRTOS Task Priority ARM Cortex M Interrupt Priority and FreeRTOS Task Priority

• اولویت کار در مقابل اولویت سخت افزار Task priority Vs hardware priority

• موارد قابل تنظیم وقفه سخت افزاری FreeRTOS FreeRTOS Hardware interrupt configurable items

• وقفه سخت افزاری FreeRTOS موارد قابل تنظیم ادامه. FreeRTOS Hardware interrupt configurable items contd.

• تمرین 006 Exercise 006

• تمرین 006 ادامه Exrecise 006 contd

• تمرین 006 تجزیه و تحلیل ردیابی Exercise 006 analyzing trace

• تمرین 007 Exercise 007

• توضیح کد تمرین 007 Exercise 007 code explanation

• تست درایو Test Drive

API های ایمن را قطع کنید Interrupt safe APIs

• API های ایمن را قطع کنید و API های ناامن را قطع کنید. Interrupt safe and interrupt unsafe APIs.

توابع قلاب FreeRTOS FreeRTOS Hook Functions

• توابع FreeRTOS Hook FreeRTOS Hook functions

• عملکرد قلاب و دستورالعمل‌های ذخیره فعلی را علامت بزنید Tick hook function and Current saving instructions

• تست درایو Test Drive

مدیریت صف FreeRTOS FreeRTOS Queue Management

• صف ها و ویژگی های آن Queues and its features

• ایجاد صف Creating a Queue

• ارسال اطلاعات به صف Sending data to Queue

• دریافت اطلاعات از صف Receiving data from Queue

• تمرین 008: صف ها و تایمرها Exercise 008 : Queues and Timers

• اجرای تمرین 008 Exercise 008 Implementation

• تمرین 008 اجرای قسمت 1 Exercise 008 Implementation part 1

• تمرین 008 اجرای قسمت 2 Exercise 008 Implementation part 2

• تمرین 008 اجرای قسمت 3 Exercise 008 Implementation part 3

• تمرین 008 اجرای قسمت 4 Exercise 008 Implementation part 4

• تمرین 008 اجرای قسمت 5 Exercise 008 Implementation part 5

• تمرین 008 اجرای قسمت 6 Exercise 008 Implementation part 6

• تمرین 008 اجرای قسمت 7 Exercise 008 Implementation part 7

• تمرین 008 اجرای قسمت 8 Exercise 008 Implementation part 8

• تایمر نرم افزار FreeRTOS FreeRTOS software timers

• تمرین 008 اجرای قسمت 9 Exercise 008 Implementation part 9

• تمرین 008 اجرای قسمت 10 Exercise 008 Implementation part 10

• تمرین 008 تست 1 Exercise 008 Testing 1

• تمرین 008 اجرای قسمت 11 Exercise 008 Implementation part 11

• تمرین 008 اجرای قسمت 12 Exercise 008 Implementation part 12

• تمرین 008 اجرای قسمت 13 Exercise 008 Implementation part 13

• تمرین 008 اجرای قسمت 14 Exercise 008 Implementation part 14

• تمرین 008 تست 2 Exercise 008 Testing 2

• تمرین 008 تست 3 Exercise 008 Testing 3

• تست درایو Test Drive

سمافور برای همگام سازی، حذف متقابل و مدیریت وقفه Semaphore for Synchronization, mutual exclusion and Interrupt Management

• همگام سازی و طرد متقابل در دنیای واقعی Synchronization and Mutual exclusion in real world

• ایجاد سمافور Creation of a semaphore

• انواع سمافور Different types of semaphores

• سمافور باینری برای همگام سازی بین دو کار Binary semaphore to synchronize between two Tasks

• تمرین: همگام سازی بین 2 کار Exercise: Synchronization between 2 Tasks

• Semaphore باینری برای همگام سازی بین وظیفه و وقفه Binary Semaphore to synchronize between task and Interrupt

• قفل رویدادها Events latching

• شمارش سمافور برای چسباندن و پردازش چندین رویداد counting semaphore to latch and process multiple events

• تمرین: همگام سازی یک کار و چندین رویداد Exercise : Synchronizing a Task and Multiple Events

طرد متقابل Mutual exclusion

• طرد متقابل با استفاده از Semaphore باینری Mutual Exclusion using Binary Semaphore

• تمرین: حذف متقابل بین 2 کار با استفاده از Semaphore باینری Exercise :Mutual Exclusion between 2 tasks using Binary Semaphore

• مشکل با Sema باینری هنگامی که برای حذف متقابل استفاده می شود Issue with Binary sema when used for Mutual exclusion

• مزایای Mutex نسبت به Semaphore باینری Advantages of Mutex Over Binary Semaphore

• تمرین کد - 16: مثال Mutex Code Exercise - 16: Mutex Example

• روشی خام برای محافظت از بخش بحرانی Crude way to protect critical section

• تست درایو Test Drive

FreeRTOS+Simulator FreeRTOS+Simulator

• کار با شبیه ساز با استفاده از پورت FreeRTOS Win32 Working with simulator using FreeRTOS Win32 Port

سخنرانی جایزه BONUS LECTURE

• سخنرانی جایزه BONUS LECTURE