嵌入式ARMCortex-M7及RTOS應用開.-公開課程-亞太教育訓練網

嵌入式ARM Cortex-M7及RTOS應用開.

AIoT異質性嵌入式系統開發實戰系列

　　嵌入式ARM Cortex-M7及RTOS應用開發.使用ARM Cortex M7 ( STM32H7 ) 開發板教學- 工研院產業學院特邀擁有多年實務開發經驗之專業講師進行授課，課程內容強調以業界實務為導向，著重於程式設計實務之演練，除了以教學投影片講解程式設計理論及語法，同時將於課堂上現場撰寫程式範例，並直接於教學板上執行測試，讓學員清楚了解如何從無到有，完整的撰寫程式，望能培養學員全方位完整系統開發與符合業界需求之能力。

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提供機構：

工業技術研究院(工研院產業學院)

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課程介紹

課程代碼 2324050002
嵌入式ARM Cortex-M7及Azure RTOS應用開發系列課程
課程型態/ 混成(實體+線上同步)
上課地址/ 工研院產業學院台北學習中心。實際地點依上課通知為準!
時數/ 49小時
起迄日期/ 2024/07/12~2024/08/16
聯絡資訊/ 黃靖棻 02-23701111#304
報名截止日/ 2024/08/07
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課程介紹

使用ARM Cortex M7 ( STM32H7 ) 開發板教學
【前10位報名全系列且繳費加贈STM32H750開發板及ST-Link V2仿真編程器】
開發版功能含：液晶顯示、攝像頭、網路、USB、SPI/I2C..等

STM32H7xx是Cortex M7最新及強大的架構，而Cortex M3/4則是較早期ARM MCU的架構。STM32H7(CM7)與STM32F1(CM3)、F4(CM4)系列晶片的區別是，STM32H7比F1/F4系列多出了一個L1 Cache一級緩存，及STM32H7必須要完成合適的MPU和Cache的配置，這配置在為低速記憶體帶來加速的同時，會為程式設計帶來一些其他問題。本課程將會講解與實作示範如何合適的完成配置MPU和Cache，協助學員明確了解配置過程。

Azure RTOS是一個由微軟支援的開源嵌入式即時作業系統，提供了免費的開發版供開發者使用，後續可與Azure雲端平台緊密整合，同時用於開發各種物聯網應用。核心 ThreadX是一種即時內核，當前優勢為針對各種嵌入式和物聯網應用有高度完善、高度最佳化的解決方案供使用。

Azure RTOS經過嚴格的測試，將通過了工業認證IEC-61508 SIL 4、醫療認證IEC-62304 Class C、汽車認證IEC-61508 ASIL D和運輸/鐵路認證EN50128，因此本課程中主要使用之Azure RTOS ThreadX與GUIX皆可用於安全關鍵型系統。

工研院產業學院特邀擁有多年實務開發經驗之專業講師進行授課，課程內容強調以業界實務為導向，著重於程式設計實務之演練，除了以教學投影片講解程式設計理論及語法，同時將於課堂上現場撰寫程式範例，並直接於教學板上執行測試，讓學員清楚了解如何從無到有，完整的撰寫程式，望能培養學員全方位完整系統開發與符合業界需求之能力。

本課程規劃「線上同步數位學習」形式，同步線上學習不受地點限制、增進專業能力！

課程單元及日期

單元	課程日期	課程名稱	時數
一	7/12、7/17、7/19、7/24 (三、五)	嵌入式物聯網ARM Cortex-Mx系統韌體開發	28
二	8/9、8/14、8/16 (三、五)	嵌入式Azure RTOS ThreadX即時作業系統移植與開發	21

結訓與證書

l 培訓證書：總出席率達80%，將由工業技術研究院產業學院核發培訓證書。

課程內容

單元一：嵌入式物聯網ARM Cortex-Mx系統韌體開發

現今產業越來越多的AIoT應用需要高效能、功能豐富且高度整合的微控制器。早期的Cotex M3/M4等級的MCU已經逐漸無法勝任，CM3/4在高效能、功能豐富且高度整合的應用上也不適用。ST公司在2020年發布的STM32H7xx系列的高效能MCU、並推出STM32Cube生態系統和硬體工具可以開發高效能、功能豐富且高度整合的應用程式。

STM32H7的自帶週邊比較之前的任何STM3型號功能都要強勁，更換了ADC、DMA、USART ...等重要週邊設備。如ADC換成了3.6Msps 16位元分辨率、USART支援Baud-Rate自適應…等等。與之前STM32F1、F4系列晶片在週邊的設定技術就有一定程度的不同，因此初學Cortex Mx或有經驗的工程師，希望快速進入AIoT高效能、功能豐富且高度整合的應用設計工程師，首選使用與學習STM32H7系列的MPU微控制器。

STM32H7/CM7晶片功能強大，軟體複雜度也相對提高許多，適合用於高效能Edge AIoT應用或具有大量通信需求的應用：如工業控制、醫療儀器、資料處理和網路通訊產品。

課程目標：

1、瞭解Cortex-M7系列結構及其指令集，及熟悉Cortex-M7系列結構之嵌入式程式設計的方法。

2、瞭解STM32處理器各個介面開發的原理。

適合對象：熟悉 C & C++ 語言、數位邏輯。

序

日期

課程內容

113/07/12

(五)

09:30-17:30

(1) 軟體開發工具( STM32CubeMx / STM32CubeIDE )介紹、安裝與使用

(2) Cortex-M Kernel結構

(3) ARM-Cortex-M指令集

(4) 基於Cortex-M的嵌入式軟體設計:Programmer's Model、System Control、Memory Map、Exceptions、Clocking and Resets、Power Management、Nested Vectored Interrupt Controller(NVIC)、Memory Protection Unit(MPU)、Debug

★【LAB1】第一支ARM-Cortex-M 程式:Coding完成Cortex Mx Vector table( Stack、Reset_Handler…) 及各種ARM ASM範例

★【LAB2】實作完成「Startup Code to C」實驗

★【LAB3】Explicate the Startup Code(俗稱Booting Code) and How to Modify

(5) STM32H7處理器簡介：CPU架構、記憶體及啟動模式、周邊模組

(6) STM32H7介面開發-1：GPIO基本輸入與輸出

★【LAB4】 GPIO按鍵及LED閃爍實驗(包含講解開發板電路圖及MCU、IC之Datasheet查閱)

113/07/17

(三)

09:30-17:30

(1) CM7韌體撰寫方式介紹：1. CM7 MCU’s Register Access、2. CM7 Standard Peripherals Library

(2) STM32H7介面開發-2：中斷/NVIC(巢式中斷)、串列介面、RTC/ALARM實驗、PLL

★【基礎LAB1】:LED實驗、按鍵輸入實驗、EXTI中斷(NVIC)實驗、串列介面實驗、RTC/ALARM實驗、PLL Control實驗

113/07/19

(五)

09:30-17:30

(1) STM32H7介面開發-3： SysTick and Delay、Watchdog

★【基礎LAB2】: SysTick/Delay實驗、Watchdog實驗

(2) STM32H7進階介面開發-1： DMA/ADC、SD Interface、USB Device

★【進階LAB1】: DMA/ADC介面講解與實驗、SD卡實驗、USB Device實驗

113/07/24

(三)

09:30-17:30

(1) STM32H7進階介面開發-2： I2C、SPI、TFT/LTDC、DMA2D

★【進階LAB2】:溫濕度I2C模組實驗、G-sensor SPI模組實驗、網路介面實驗(TCP/IP + Web Server+控制板上 IO )、LCD TFT+FATS檔案系統實驗

※ 因不可預測之突發因素，主辦單位得保留課程之變更權利。

單元二：嵌入式RTEMS RTOS硬即時作業系統移植與開發

嵌入式Azure RTOS是一款適用於深度內嵌應用程式設計的進階即時作業系統，它是一個開源RTOS，核心為ThreadX即時內核。其優點有提供進階排程、通訊、同步處理、定時器、記憶體管理和中斷管理功能。經過嚴格的測試，通過了工業認證IEC-61508 SIL 4、醫療認證IEC-62304 Class C、汽車認證IEC-61508 ASIL D和運輸/鐵路認證EN50128，因此本課程中主要使用之Azure RTOS ThreadX 與GUIX皆可用於安全關鍵型系統。

此外，Azure RTOS ThreadX有許多進階功能：包括其picokernel™架構、先佔臨界值™排程、事件鏈結、執行分析、™效能計量，以及系統事件追蹤。同時結合其較佳的易於使用性，是內嵌應用程式的理想選擇，種種優勢讓Azure RTOS ThreadX 即時作業系統可以使用在通信、工業、醫療、汽車電子、運輸/鐵路等等領域。

本課程將Open Source之即時內核Azure RTOS ThreadX與ARM Cortex M3 / M4 / M7 作一完美結合，以發揮ARM-Cortex M3 / M4 / M7 CPU的特點。

課程目標：

特別增加各種Azure RTOS ThreadX實務LAB Demo，包含多任務程式開發/按鍵輸入/GPIO輸出、任務間通信實驗、串列介面實作、SPI介面實作及LCD控制應用，以適用於業界不同之需求。
瞭解 Azure RTOS ThreadX 即時作業系統的工作原理與移植方式。

適合對象：

熟悉 C & C++ 語言、數位邏輯。
建議需上過【單元一】嵌入式物聯網 ARM-Cortex Mx系統開發韌體實作實戰。

序	日期	課程內容
1	113/08/09 (五) 09:30-17:30	(1)Azure RTOS ThreadX分析及移植：即時作業系統及Azure RTOS ThreadX 概述、分析及安裝、配置與移植 (2)Threads and stacks、priorities、preemption、Context switches概念 (3)內核資料結構與內核調度演算法、Azure RTOS ThreadX之Scheduling (4)系統中斷處理、系統移植方法 ★【LAB】Azure RTOS ThreadX 在STM32開發板上的移植、分析移植的關鍵代碼 (5)Azure RTOS ThreadX應用程式架構
2	113/08/14 (三) 09:30-17:30	(1)記憶體管理、多任務(ThreadX Tasks)程式開發 (2)ThreadX RTOS的Interrupt 與 Application timer (3) Wait Abort 來中斷執行緒掛起 ★【基礎LAB】多任務程式控制LED，閃爍時間不同 (4)使用counting semaphore進行event notification
3	113/08/16 (五) 09:30-17:30	(1)使用event flags group同步 ThreadX 的threads (2)使用message queues進行IPC(inter-thread communication)通訊 (3)使用event-chaining掛起 ThreadX 中的multiple objects (4)ThreadX priority inversion solutions ★【串列介面LAB】串列介面控制應用程式。 ★【SPI介面LAB】多任務Task：一Task執行自周邊(例如I2C或SPI)介面讀入數值，藉任務間通信控制另一Task之LED。 ★【進階LAB】網路控制應用程式。

※ 因不可預測之突發因素，主辦單位得保留課程之變更權利。

講師簡介

江老師

【學歷】

中正大學資訊工程所博士班研究、逢甲大學資訊工程研究所畢

【專長】

嵌入式系統開發、智慧型嵌入式家庭自動化系統設計、8051單晶片、多套自動化系統及驅動程式Driver、WEB-ERP系統、ERP系統、生產線自動化系統。

【作品】

1、MX6/8產品開發設計、S3C6410開發板研發設計、STM32F7/H7產品設計

2、智慧型嵌入式家庭自動化系統

3、8051單晶片於工業機台之自動化系統

4、多套自動化系統(群錄自動化)及驅動程式Driver

5、WEB-ERP系統、多套ERP系統

6、華映公司生產線自動化系統

7、手機遊戲程式(象棋、打磚塊)

8、國內第一套網路中文傳呼系統

開課資訊

自備物品-筆記型電腦：建議使用Windows 7以上、Mac 2011或更高階的作業軟體。筆記型電腦規格 CPU I5或同等級以上、硬碟需求容量256G(含)以上、RAM 8G(含)以上、具Wifi或網路連網功能。

上課地點：工研院產業學院台北學習中心。實際地點依上課通知為準!

數位同步：Cisco Webex線上會議室

報名方式：線上報名 http://college.itri.org.tw。

洽詢專線：(02)2370-1111分機304，finn@itri.org.tw 黃小姐、309徐小姐。

報名方案

方案	一般報名	早鳥優惠 (課前三週繳費)	三人以上團報優惠
單元一(28 hrs)	25,200/人	22,700/人	21,500/人
單元二(21 hrs)	18,900/人	17,000/人	16,000/人
全系列優惠(49hr)	原價44,100元，全系列優惠37,500/人 ( 前10名繳費加贈 STM32H750 開發板及ST-Link V2仿真編程器 )