【ARM Cortex-A SoC 嵌入式 Linux 系統建置實戰研習：平台建置、移植與整合開發】課程大綱

 

課程大綱(講師將按照該梯次學員之整體背景、學習狀況與時間狀況而彈性調整增減該內容及順序)：

1. 嵌入式系統簡介

   - 硬體平台(感測與控制類MCU V.S. 網路多媒體應用類之大型SoC)

   - 大型作業系統軟韌體 V.S. 裸機韌體之差異介紹(基礎觀念)

   - OS與non-OS之差異、用途等(闢除迷思)

   - 裸機(bare metal/non-OS)軟韌體範例介紹與現場demo

   - 嵌入式Linux作業系統與開源軟體專案簡介

   - 手動(Roll Your Ow/Build from Scratch)與使用buildroot或yocto建置BSP之差異

   - 本課程內容與使用高度現成平台(如Raspberry Pi與其官方主要推薦sop方式並作應用)之差異

   - 產業公司相關職缺介紹與概況

   - 如果本身是偏向純軟體背景，對於想成為一個能力堪稱完整的系統軟韌體研發工程師來說，該補足哪些知能?開發時要注意什麼?

2. ARM Cortex-A based SoC大型系統晶片與開發板硬體平台介紹

   - 電腦架構複習: 以各種微電腦晶片之原廠手冊內容為例

   - 課程實驗用之TI SoC AM3358架構、原廠技術文件介紹

   - 課程實驗用之開發板: Beaglebone black規格、電路圖(schematic)導讀、PCB Layout簡介

   - 基礎電子元件介紹、CMOS/TTL觀念、MOSFET/BJT電晶體

   - 記憶體之基礎觀念

3. 開發環境建置: 

   - Host PC端之虛擬機軟體下載與安裝

   - Host PC端之PC Linux distribution下載與安裝

   - Linux基礎指令操作

   - GNU交叉編譯工具鍊(GNU Toolchain)建置

   - Linux環境變數

   - COM Port相關原理(UART、UART to USB晶片模組、VCP等)

   - COM Port應用程式下載與安裝(如teraterm或putty等)

   - 課程實驗用開發板之儲存裝置空間配置規劃實作

   - Samba Server建置

   - SSH Server建置

4. 下列各單元之開源專案原始碼下載、配置(移植之過程)與編譯之步驟與背後原理，並使其成功執行於硬體開發板。包含各種Compile error情況該如何解決、編譯建置過程之log訊息閱讀。

4-1: U-Boot Bootloader(開機啟動程式)

    - 包含開機流程原理說明，從SoC內之ROM code至開機完成之各階段原理

    - 移植所需之.config

    - U-Boot常見指令

    - menuconfig

   

4-2: Linux kernel (Linux作業系統核心)

    - 移植所需之.config

    - uImage與zImage、LOADADDR與mkimage

    - dts/dtb 

    - Boot script建置(for uboot)及其內容指令與參數(如boot arguments)

    - 記憶體空間位址安排規劃、SoC之memory map說明

    - 如何透過uboot的TFTP load Kernel image到目標平台

    

4-3: Busybox Filesystem(檔案系統)

    - 創建rfs基本目錄for目標平台

    - 觀察busybox所需之動態連結函數庫

    - 建立基本device node

    - 創建init

    - 創建執行時期相關配置檔

5. 簡易Linux Device Driver驅動程式1: 基礎觀念

    - Linux系統架構(user/kernel space到硬體)、系統呼叫(system call)機制

    - device node(/dev/xxx)、major/minor number

    - kernel module與built-in觀念

    - 編譯建置方法

    - Makefile、Kconfig、.config與menuconfig

    - /proc與/sys簡介

6. 簡易Linux Device Driver驅動程式2: GPIO驅動程式

    - GPIO周邊裝置簡介

    - GPIO驅動LED之電子電路設計原理

    - 電路圖(schematic)導讀

    - BJT電晶體基礎特性及其作開關應用之電路原理

    - MMIO觀念

    - MMU、虛擬記憶體位址觀念

    - 周邊裝置之暫存器(register)位址與功能查找

    - 系統晶片之原廠技術資料手冊(Datasheet、Manual)內容導讀

    - pin mux

    - C語言重要觀念複習(如:指標、結構指標、暫存器之定址)

    - kernel driver範例程式逐行講解

    - kernel driver基礎kernel api介紹(如: ioremap)

    - 編譯建置.ko(kernel module)檔

    - 範例user app應用程式逐行講解

    - kernel driver與user app整合串接之實作原理

7. 訊號量測儀器操作

   - 三用電表

   - 示波器

   - 邏輯分析儀

8. Linux系統軟韌體開發之Debug除錯技巧與經驗分享

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歡迎各方洽談合作，務實/踏實追求共好。歡迎電機電子資工本科系學員，也很歡迎非電機電子資工本科系的學員加入學習嵌入式系統技術/尋求轉職成為研發工程師的行列。

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【ARM Cortex-M MCU 嵌入式系統開發實戰研習：從電路到韌體開發】課程大綱

 

課程大綱(講師將按照該梯次學員之整體背景、學習狀況與時間狀況而彈性調整增減該內容及順序)：

1. STM32 MCU架構與系統介紹

   - 基於ARM Cortex-Mx的MCU與其它經典系列MCU(如8051)之差異與共同處(紮實架構之學理)

   - 嵌入式系統之必要觀念強調

   - 產業公司概況與相關工程師職缺介紹

   - 在台灣常見的集體錯誤迷思觀念之闢除講解

2. 開發環境建置

   - 韌體開發環境軟體KEILC IDE介紹、安裝與基本操作

   - 其它相關IDE簡介(STM32CubeIDE與IAR)

   - 實驗用開發板之硬體架構、電子元件、電路圖

3. 記憶體系統、記憶體與周邊裝置暫存器之映射觀念(Memory map)

   - MMIO、Port-Map IO原理

   - 各種記憶體簡介

   - 函數與中斷與堆疊(Stack)的關係、CPU為何使用堆疊方式存取返回位址? 以及與序列(Queue)之差異等

   - MCU韌體常用之C語言重要觀念複習(指標、陣列、結構、結構指標、列舉等)、與記憶體及周邊裝置之實際關係

   - 暫存器功能與位址查找(MCU晶片IC原廠之技術手冊內容導讀)

   - 對應之範例程式碼追蹤導讀

4. 電腦晶片(MCU/SoC)與外部電子電路

   - 電路基礎電子元件

   - 基礎直流迴路觀念

   - 電路圖(Schematic)之閱讀

   - 開發板之重點電子電路設計原理及訊號量測實驗(如按鈕輸入訊號電路、reset之RC電路直流暫態等)

   - STM32 MCU IC之 Datasheet、Manual之導讀

   - 電氣特性(Electrical characteristics)

   - CMOS/TTL觀念、MOSFET/BJT電晶體

   - 基礎電路焊接/烙鐵與銲錫之使用

5. GPIO基本輸入與輸出

   - 常見之MCU/SoC GPIO內部架構電路設計原理分析

   - Push pull、open drain架構

   - Pin mux觀念

   - 架構觀念(與CPU關係為何?與code的實際關係為何?)

   - Pull up/pull down

   - 周邊裝置之輪詢(Polling)與中斷(Interrupt)觀念講解

   - STM32 HAL API 原始碼追蹤導讀

   - 輪詢與中斷範例實作

6. 中斷(Interrupt)機制(包含EXTI與NVIC)

   - ARM Cortex-M NVIC中斷向量表格

   - ARM Cortex-M NVIC之優化機制原理講解(Tail-Chaining與Late-arriving)、與傳統CPU之做法比較

   - 中斷優先權觀念

7. UART串列傳輸

   - 串列傳輸介面簡介(同步/非同步、全雙工/半雙工等觀念)

   - 資料傳收封包協定

   - 常見參數意義

   - RS232/RS485硬體原理、差異、電氣位準

   - UART to USB晶片模組、VCP

   - 輪詢與中斷範例實作

   - 資料串列傳收實戰小專案(講師當場指定與指導)

8. ADC類比轉數位轉換器

   - 類比與數位訊號觀念

   - 解析度、步階電壓觀念

   - 類比訊號輸入相關電路

   - 輪詢與中斷範例實作(搭配亮度感測器)

   - 亮度感測暨GPIO控制實戰小專案(講師當場指定與指導)

9. Timer計時/計數器

   - 系統時脈與計時頻率

   - STM32 MCU Timer時序說明

   - STM32 MCU Timer之active/shadow/buffer register機制說明

   - 輪詢與中斷範例實作

   - 計時暨GPIO控制實戰小專案(講師當場指定與指導)

10. I2C串列傳輸

   - 串列傳輸介面觀念複習(同步/非同步、全雙工/半雙工等觀念)

   - 資料傳收協定/訊號時序

   - 常見參數意義

   - open drain與pull up電路觀念

   - 輪詢與中斷範例實作(搭配IMU慣性感測晶片模組)

   - 資料串列傳收實戰小專案(講師當場指定與指導)

11. SPI 串列傳輸

   - 串列傳輸介面觀念複習(同步/非同步、全雙工/半雙工等觀念)

   - 資料傳收協定/訊號時序

   - 常見參數意義(如CPOL、CPHA)

   - 輪詢與中斷範例實作(搭配IMU慣性感測晶片模組)

   - 資料串列傳收實戰小專案(講師當場指定與指導)

12. Watchdog計時器

   - 觀念與應用情境介紹

   - 計時頻率觀念複習與參數設定

   - 範例實作

13. DMA(直接記憶體存取控制器)

   - 觀念與應用情境介紹

   - 周邊裝置與記憶體資料搬移實戰小專案(講師當場指定與指導)

14. 訊號量測儀器操作

   - 三用電表

   - 示波器

   - 邏輯分析儀

15. 韌體程式Debug除錯工具操作與基本技巧

   - In-circuit debugger(以St-link為例)介紹

   - 線上除錯觀念與操作基礎

   - 不依賴ICD之除錯技巧 

16. OS觀念簡介

   - OS與non-OS之差異、用途等(闢除迷思)

   - 大型OS(如Linux)與相關硬體平台簡介

   - RTOS觀念簡介(講師將按照該梯次學員整體學習狀況與時間狀況決定是否示範實作範例)

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📍【台北場｜限量開放報名】2026/4月 在台北開設的兩門嵌入式系統課程

 

各位學員好～

新一期的 嵌入式系統實戰研習課程 有兩門

地點在： 台北車站附近

這兩門課，學員可按照不同方式參與研習：

✔️到現場實體上課「收4人」

✔️透過網路直播線上上課「收4人」（不到現場）

❗請選擇自己想要的「研習主題」與「參與方式」進行報名❗

詳情如下方報名表單之內容所示

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📍【台北場｜限量開放報名】

✅【週六全天班】【ARM Cortex-M MCU 嵌入式系統開發實戰研習：從電路到韌體開發】報名表

👉 報名表單： https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScPYCQf4b96A8nIlo874w8UWDfiJXpNwk7kvN3wBz5HaLSZrQ/viewform?usp=dialog

✅【週日全天班】【ARM Cortex-A SoC 嵌入式 Linux 系統建置實戰研習：平台建置、移植與整合開發】報名表

👉 報名表單： https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSeZDj2pG7uOIvW4uqdo4UZripiusqq8eKlnIjXGnH-fOa_vWA/viewform?usp=header

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⚠️ 在本粉絲頁這裡公告的課程，才是孫文良老師本人親自授課，其他單位不一定是孫老師授課喔！

⚠️ 有任何問題請私訊小編

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孫文良 (阿良的嵌入式系統技術學習區)

【若需要嵌入式系統技術輔導課程 可來信洽談合作方式: iws6645@gmail.com，亦可先點擊參考這篇介紹文章】

【為什麼很多人好像學過嵌入式系統相關課程，卻還是常在上班做開發工作時卡關？】

 

【為什麼很多人好像學過嵌入式系統相關課程，卻還是常在上班做開發工作時卡關？】

這不是能力問題

而是學習方式出了問題

且缺乏厲害的老師去引導

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很多課程在教的只是：

✔ API(現成的函數)怎麼用

✔ 範例code怎麼跑

✔ 聽起來很高大上的OS/資料結構的議題

但在電子產品開發實務上，許多韌體工程師每天面對的是：

* code明明寫對，為何沒功能，或者為何功能有問題

* 同一段韌體程式，為什麼有時候正常、有時候異常

* 幾乎看不懂MCU/SoC外面的電路，不易釐清是電路還是韌體的問題

* 如何了解和驅動各種常見的周邊裝置

* 各種暫存器的位址和功能怎麼看

* 該用什麼周邊裝置去完成產品功能、系統架構是什麼

* 工作多年仍無法舉一反三，好像沒有通透原理

—

很多人以為板子上的LED會亮/滅，就是代表自己「已經懂」 GPIO了

但不知道：

✔ 什麼時候需要上拉 / 下拉

✔ 一個 bit 的值改變(0或1)，背後發生了什麼

✔ 為什麼code寫對，有時還是無法讓功能正常

—

所以從事嵌入式系統的開發，真正的差距其實不是：

👉 會不會寫程式

而是：

👉 能不能把「電路 → 晶片 → 周邊裝置 → 記憶體 → 程式」整個串起來

—

這也是為什麼有些人：

學過很多課程(大學 or 坊間)

看過很多範例程式，也都照著步驟做過

但一到實際專案開發或者工作現場，還是會經常卡住

—

嵌入式系統產品的設計研發的核心能力，其實從來不是死板的步驟學習，也不是那些看似高大上的純系統軟體議題

而是「系統設計原理的理解」，包含硬體與軟體

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當你開始理解這一層

很多原本覺得很難的問題

反而會變得很直覺

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歡迎各方洽談合作，務實/踏實追求共好。歡迎電機電子資工本科系學員，也很歡迎非電機電子資工本科系的學員加入學習嵌入式系統技術/尋求轉職成為研發工程師的行列。

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【週日全天班】ARM Cortex-M 嵌入式單晶片微控制器MCU韌體程式開發(基礎) 團體面授

 

【ARM Cortex-M 嵌入式單晶片微控制器MCU韌體程式開發(基礎)】團體面授

報名表單：https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSf42gSjmlmOoMFCTSR60Tmy0joIqGPBmNfBZljQutzEn2dl0Q/viewform?usp=dialog

• 此課程需當場進行實驗(實作學習)，須自備筆電(限Windows)
• 免費贈送每位學員：實驗材料一套(嵌入式系統開發板、慣性感測器晶片模組、溫度感測元件電路模組、UART to USB轉換晶片模組、線材) 及 紙本講義
• 本課程為確保教學品質(極小班制)，名額有限

【週日全天班】ARM Cortex-A 系統晶片SoC之嵌入式Linux作業系統建置與系統實作(基礎) 團體面授

【ARM Cortex-A 系統晶片SoC之嵌入式Linux作業系統建置與系統實作(基礎)】團體面授

• 此課程須自備筆電(限Windows)
• 隨課贈送(每人一套)：SoC嵌入式系統開發板、相關材料及紙本講義
• 本課程為確保教學品質(小班制)，名額有限

【週六全天班】ARM Cortex-M 嵌入式單晶片微控制器MCU韌體程式開發(基礎) 團體面授

 

【ARM Cortex-M 嵌入式單晶片微控制器MCU韌體程式開發(基礎)】團體面授

• 此課程須自備筆電(限Windows)
• 隨課贈送(每人一套)：嵌入式系統開發板、相關材料及紙本講義
• 本課程為確保教學品質(小班制)，名額有限