Embedded C: Programmiermethoden und -tools für Embedded-Anwendungen

• Einführung
  • ANSI-C
  • Embedded-Systeme und ihre Eigenheiten
  • Software-Toolkette
  • Software-Architektur
  • Debug-Features und Bugs
• Programmiersprache C für Embedded
  • Hardwarenahes Programmieren
  • Datentypen
  • Pointer, Funktionspointer
  • Strukturen, verkettete Listen
  • Ringpuffer (circular buffer), Warteschlange (queue), FIFO, LIFO
  • Programmierregeln und -richtlinien
  • Fallstricke und Stolpersteine in C
• Treiberprogrammierung
  • Auswahl einer geeigneten SW-Architektur
  • HW-Abstraktion, objektbasiertes Programmieren
  • Zugriff auf Hardewareregister aus C
  • Interfaces, Callback Interfaces, Queues
  • Interrupt-Behandlung/-Serviceroutine, Callback-Funktion
  • Übungen: Timer-Hardwareabstraktion plus Callback
• Anwendung von Pointern, Funktionspointern und verketteten Listen
  • Programmbeispiel eines Schedulers
  • Taskverwaltung mit verketteten Listen
  • Übungen: Programmierung einer Taskverwaltung
• Real-Time Operating Systeme (RTOS) im Überblick
  • Typen, Funktionen, Auswahlkriterien
  • Arbeitsweise und Programmierung eines Schedulers
  • Übung: Taskwechsel
• Bibliotheksmanagement
  • Anpassung von Standard-Bibliotheksfunktionen an die Hardware
  • Generierung und Verwaltung von User-Bibliotheken
  • Übung: Kreieren und Einbinden einer Bibliothek
• Lokatieren von Code und Daten im (µC-) Speicher (Flash-, RAM-Adressraum)
  • Logische Sektionen (.text, .data, .bss) im Buildprozess
  • Lade,- und Ausführungsadressen
  • Steuern des Linkers über Kommandodateien
• Zustandsautomaten (Finite State Machines, FSM)
  • Beschreibung und Darstellungsvarianten
  • Philosophie und Realisierung einer FSM in C
  • Übungen: Programmieren einer Ampelsteuerung
• Verschiedene Aspekte des Embedded Software Engineering
  • Software-Qualitätskriterien
  • Software-Entwicklungsprozessmodelle (Wasserfall, V, agil)
  • Funktionale Sicherheit
  • Anforderungsmanagement (Requirements Engineering)
  • Verifikation und Test
  • Reifegradmodelle
• Ausblick OOP-Techniken
  • Vorteile und Herausforderungen der objektorientierten Programmierung
  • UML-Diagramme
• Kodierrichtlinien
  • Sinn und Zweck
  • MISRA-C Direktiven und Regeln
• MicroConsult Plus: Umfangreiche Übungen auf einer Zielhardware
  • Die Übungen werden mit der Keil µVision IDE und Arm-Compiler auf einer M0-basierten 32-Bit Hardwareplattform ausgeführt und getestet.
• HINWEIS: Die Kursunterlagen sind auf Englisch

Lernziele

• Sie entwickeln effizient Programme in der Programmiersprache C für ein Embedded-System - nach den Regeln des modernen Software Engineerings.
• Die Anwendung von Pointern, Function Pointern und Strukturen sind Ihnen geläufig.
• Die Kenntnis von Programmier-/Codier-Richtlinien und Software-Qualitätsmerkmalen, funktionellen/ nichtfunktionellen Anforderungen sowie der inneren Qualität ermöglicht es Ihnen, wiederverwendbare, erweiterbare und leicht testbare Software zu erstellen.
• Zusätzlich kennen Sie nach Teilnahme an der Embedded C Schulung alle Schritte eines Software-Entwicklungsprozesses, von der Idee bis hin zur Abnahme des Systems.

Zielgruppe

• Die Embedded C Schulung richtet sich an Software-Entwickler und Software-Architekten.

Voraussetzungen

• Gute ANSI-C Kenntnisse sowie Kenntnisse einer Mikrocontroller-Architektur.