Embedded-Software-Design und Patterns mit C

Vor Ort
Online
Inhouse
StandorteMünchen, Online
Dauer32 Stunden
SpracheDeutsch
Kurstermine 5 Startdaten
Preis ab 3.094,00 € inkl. MwSt.

Beschreibung

  • Sie lernen die für die Embedded-Softwareentwicklung wichtigen Programmierprinzipien und Design Patterns kennen und können diese in C programmieren und in Ihren Projekten anwenden.
  • Beherrschen Sie die objektorientierte Programmierung und Implementierung, auch von Zustandsautomaten in C, und machen Sie sich mit den Mechanismen eines Embedded-/Echtzeitbetriebssystems vertraut.
  • So sind Sie in der Lage, Hardware-Treiber, Interrupt-Konzepte und Callback-Strukturen in C umzusetzen.

Inhalte

  • Themeneinleitung Embedded-Software-Design
    • Definition Software-Design
    • Einordnung in den gesamten Entwicklungsprozess
    • Die Rolle des Software-Designers
  • Objektorientierung in C
    • Klassen und Objekte
    • Relationen: Dependency, Assoziation, Aggregation, Komposition, Vererbung
    • Interfaces und virtuelle Funktionen
    • Übung: Sie designen und implementieren Klassen sowie Objekte mit verschiedenen Relationen, führen diese auf einem Embedded-Target aus und testen sie. Mit jeder Übung wächst Schritt für Schritt eine Messgeräte-Applikation.
  • Ausgewählte Design-Prinzipien mit C umgesetzt
    • DRY, KISS, Vorsicht vor Optimierungen
    • SLA, SRP, Dependency Inversion
    • Prinzip der geringsten Überraschungen
    • Open/Closed-Prinzip, Law of Demeter, YAGNI
    • Source-Code-Konventionen, MISRA
  • Ausgewählte Design Patterns
    • Softwarearchitektur-Pattern: Layer, Blackboard, Pipes and Filters, Client Server, Model View Controller (MVC), Microkernel
    • Softwaredesign-Pattern: Builder/Manager, Facade, Strategy
    • Hardwarezugriff-Pattern: HW Proxy, HW Adapter, Mediator, Observer, Debouncing, Interrupt, Polling
    • Safety and Reliability, One's Complement, CRC, Smart Data, Channel, Protected Single Channel, Multi-Channel (Dual, Triple), Sanity Check, Monitor-Actuator
    • Übung: Sie wenden in der Messgeräte-Applikation die o.a. Patterns teilweise an
  • Zustandsautomaten
    • Entwurf
    • Implementierungsvarianten: Switch-Case, Tabelle, State-Pattern
    • Übung: Sie designen und implementieren den objektorientierten Zustandsautomaten der Messgeräte-Applikation
  • Betriebssystem
    • Mechanismen in der Übersicht: Task-Management, Scheduler, Synchronisation, Kommunikation, Ressourcen-Managament, Zeit-Management, Interrupt-Management, Speichermanagement
    • Praxisbeispiel: Anwendungen der Mechanismen in der Messgeräte-Applikation
  • Callback-Strukturen
    • Kommunikation zwischen Architekturelementen
    • Designregeln
    • Synchron, asynchron
    • Callback-Struktur prozedural und objektorientiert
    • Callback-Struktur mit und ohne Betriebssystem
    • Variationsmöglichkeiten
    • Qualitativ hochwertige Software-Architektur mit Callback-Strukturen
    • Übung: Sie designen und implementieren eine objektorientierte Callback-Struktur in der Messgeräte-Applikation.
  • Hardware-Treiberkonzepte und Interrupts
    • Architekturrichtlinien
    • Software Layer Pattern
    • Praxisbeispiele von Softwareschichten-Architekturen
    • Objektorientierte Treiberkonzepte
    • Interrupt-Handling
    • Praxistipps: Standards und Quellen zu Treiberkonzepten
    • Übung: Sie designen und implementieren einen Treiber und den dazugehörigen Treiberzugriff in der Messgeräte-Applikation.
  • Ausgewählte Refactorings in C
    • Randbedingungen für erfolgreiches Refactoring
    • Kleine und große Schritte
    • Smells
    • Refactoring Patterns
  • Praktische Übungen
    • Für die durchgängige Übung (Messgeräte-Applikation) verwenden Sie das Arm Keil MDK (Microcontroller Development Kit) zusammen mit einer realen Hardware, basierend auf einem Arm Cortex™-M3 Mikrocontroller.
  • MicroConsult Plus
    • Sie erhalten von uns Ihre Übungsverzeichnisse und Lösungsbeispiele für alle Übungsaufgaben.
    • Sie erhalten alle C-Beispiele und UML-Modelle in elektronischer Form und können diese sehr einfach für Ihr Entwicklungsenvironment anpassen.
    • Ferner erhalten Sie eine Tool- und Software-Komponentenübersicht für die Entwicklung von Embedded-Software.
    • Sie bekommen zudem die Notationsübersicht für UML (Unified Modeling Language).

Zielgruppe

  • Der Kurs Embedded-Software-Design und Patterns in C richtet sich an Programmierer, Software-Entwickler, Software-Designer und Software-Architekten, die C für Embedded-Software-Applikationen einsetzen.

Voraussetzungen

  • Sie sollten über C-Programmierkenntnisse verfügen; Mikrocontroller-Grundkenntnisse sind von Vorteil

Zertifikate

Unterschriebenes Teilnahmezertifikat

Weitere Infos

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