阿良的嵌入式系統技術學習區: 單晶片

今天課程內容提到透過 ISP (In System Programming) 對MCU內的SPI flash (program memory) 軟韌體燒錄環境/電路相關原理與實作 (以Atmel/Microchip 8051 ISP MCU: AT89S51/AT89S52 作為原理學習與實驗之硬體平台)

以Keil IDE的模擬除錯模式對GPIO作GPO（General Purpose Output）應用的驅動的範例的C語言程式進行反組譯(disassembly)來對8051 MCU內的CPU內的核心暫存器 (PC、SP、PSW、ACC...) 等相關原理作說明 (注意: 其中有許多設計原理基礎觀念，在其它的CPU系列架構上是共通的)，指令集機械碼(數位訊號0與1的邏輯電壓的組合)對應的符號(組合語言/assembly language)，

此外，針對許多軟韌體程式研發工程師在工作研發過程會使用到的透過Debugger對MCU/SoC進行的online debug的功能背後的原理，也以ARM Cortex-M0+/M4官方架構圖、AT89S51 MCU內部block diagram形式的架構圖來進行說明，並提到了大約10幾年前較常見的除錯介面 JTAG (Joint Test Action Group) 及近年來較普遍的 SWD (Serial Wire Debug) 介面的差異。

最後以 Intel MCS-51指令集組合語言的範例程式所組譯出來的hex檔，透過Atmel設計規格的USB ISP模組 (可對AT89S51/52等款式進行軟韌體燒錄、可對ATMEGA328及其它相關款式MCU進行燒錄及除錯) 燒錄，燒錄進AT89S52平台並透過學員手上自購的KT89S51開發板(dev. board)進行ISP燒錄實驗驗證，並再次搭配該開發板之電路圖對此次的驗證情境進行軟韌體及電子電路/元件的整合設計原理上的確認。

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2025年9月3日星期三

跨領域學習案例國立中正大學外語系畢業跨領域到電資工程領域科技業

純義務性發起及指導崑山科技大學的學生研發作品參加競賽。

技術內容除了以微控制器(Microcontroller, MCU)/單晶片微電腦作為作品裝置核心的嵌入式系統軟韌硬體研發整合以外（使用到UART、I2C等串列通訊類型周邊裝置的驅動應用），也牽涉數位訊號處理(Digital Signal Processing, DSP)演算法整合與設計/實現/實作、慣性感測晶片模組整合應用設計，以及Android應用程式/使用者圖形介面的開發。

其中一位參賽學生的學經歷背景是從國立嘉義高中(2005年畢業)、國立中正大學外語系畢業(2009年畢業)，目前38歲，原先從事外語教學相關工作，從兩年多前開始逐漸規劃跨領域轉職學習故開始接受我的指導，希望能轉職到電資工程領域。

由於我從2023年開始在崑山科大兼任任教，故後來他選擇來崑山科大就讀研究所碩士班，雖然他因為背景及基礎差距甚遠，導致他在學習過程中感受到許多的困難及障礙，但經過長期鼓勵/輔導之下仍努力堅持學習。這又是一個屬於我指導的跨領域學習的典型案例。

這陣子持續的在指導討論作品設計開發實作內容。

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2025年4月22日星期二

【跨領域轉職心得】食品科學系跨領域電機電子/資工領域轉職韌體工程師成功學習歷程(一)

過去陳老師(同時也是本園區過去的學員)，在電機工程研究所的過程中，除了必修課外，同時也補足了過去非本科系所需的大學課程，且為了讓自己有個明確目標，所以在當時報名了經濟部主辦的通訊大賽-聯發科技物聯網開發競賽。

而我的畢業論文，就是使用當時聯發科所開發的LinkIt 7697 (ARM cortex-M based SoC)嵌入式系統/物聯網開發板平台，並針對其內建的低功耗藍牙（Bluetooth Low Energy, BLE）來進行研究。

當時與藍牙應用相關的研究中，大多是使用現成傳統藍牙（Bluethooth Classic）模組的方式來進行應用，而針對低功耗藍牙(BLE)技術之軟體分析探討與實作之相關研究仍非常缺乏。

歡迎像我一樣，原本從非電機電子資工科系畢業，但希望未來轉職到電機電子/資工領域的「物聯網系統軟硬體開發」、「嵌入式系統軟韌體程式開發」的人士來加入我開設的課程，學習加入這個所需的專業基礎~

✅開設課程

🟥【適合非本科系】嵌入式/物聯網裝置開發平台Arduino MCU實作入門(自備NB) 熱烈招生中

https://jimsun-embedded.blogspot.com/2025/04/blog-post.html

🟥【適合非本科系】32位元物聯網MCU/SoC平台ESP32基礎實作(自備NB) 熱烈招生中

https://jimsun-embedded.blogspot.com/2025/04/blog-post.html

🌟講師個人簡歷：
https://sites.google.com/view/chenyingru/

🌟個人轉職成功心得文：
https://jimsun-embedded.blogspot.com/2021/07/22k.html?fbclid=IwAR11pdM9nWJ2m-EDDV2MQPE0x_Gpino1hIEM18xBEFbjV6poMFLpM7pbw_4

🌟其它軟韌體/嵌入式系統/物聯網/程式語言/基礎電子電路等相關課程，詳情可參考：
https://jimsun-embedded.blogspot.com/2020/08/blog-post_24.html

#線下課程 #韌體入門 #韌體工程師 #轉職 #一技之長 #嵌入式 #MCU #微控制器 #物聯網 #小班制 #台北課程 #轉職 #低功耗藍牙 #學習歷程 #物聯網工程師 #嵌入式系統 #無線通訊技術

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【全新課程招生中】嵌入式物聯網課程~適合電資與非電資本科系背景之學員報名~跨領域

這兩門是由陳老師(同時也是本園區過去的學員)開在清大自強工業基金會（台北分會）的課程，針對 #非本科系想 #跨領域的學員所設計。陳老師過去從水產食品科學系跨領域至電機電子/資訊工程領域，轉到電資工程領域，曾擔任：

- 研究中心韌體研發工程師
- 業界的韌體研發工程師
- 明新科大資工系講師

本課程會依照我過去的學習經驗及業界經驗，分享給同樣想跨領域但沒有切入點的學員們，透過這兩門入門的課程建立自信心與成就感。

🙋什麼人適合報名？
1.非工程科系，想跨領域到科技業的人(文科、社會科系、生物科系等，科系不拘)
2.想轉職到電資工程的嵌入式系統軟韌體開發/物聯網技術方向的人
3.對嵌入式系統、物聯網系統有興趣/想體驗的人
4.物聯網系統工程師
5.軟/韌體工程師
6.其它有興趣或有學習需求的學生、社會人士
歡迎各界有需求之學員報名參加～

🟥【適合非本科系】嵌入式/物聯網裝置開發平台Arduino MCU實作入門(自備NB) 熱烈招生中
https://jimsun-embedded.blogspot.com/2025/04/20255-arduino-mcu32.html

🟥【適合非本科系】32位元物聯網MCU/SoC平台ESP32基礎實作(自備NB) 熱烈招生中
https://jimsun-embedded.blogspot.com/2025/04/20255-arduino-mcu32.html

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2025年4月1日星期二

[全新課程] 2025/6月中開在清大自強基金會(台北)的Arduino MCU入門和32位元物聯網基礎課程

陳老師(同時也是本園區過去的學員)近期開在台北自強基金會的課程
🎉🎉🎉熱烈招生中🎉🎉🎉
歡迎有興趣的學員們踴躍報名~~

✅【適合非本科系】嵌入式/物聯網裝置開發平台Arduino MCU實作入門(自備NB)
上課時間：
2025/7/27~8/24(日)，每週日，9:00~16:00，共30小時

報名連結➡️ https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?courseidori=14C042
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✅【適合非本科系】32位元物聯網MCU/SoC平台ESP32基礎實作(自備NB)
上課時間：
2025/6/29~7/27(日)，每星期(日) ，共五週，9:00~16:00
報名連結➡️ https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?courseidori=14C043

課程師資：

陳老師業界師資

專長:物聯網系統/嵌入式系統

課程講師本身具備跨領域專長(水產食品科學跨電機資工領域)，了解初學者學習所需的困難，且具備相關產業研發經驗

(曾任職於頂尖大學研究中心研發經驗及產業公司研發工程師經驗)

民國111年受邀參與勞動部與工研院之韌體設計工程師職訓課程課綱之專家諮詢會議

明新科技大學資訊工程系講師

#嵌入式系統 #MCU #韌體工程師 #嵌入式系統課程 #微控制器 #韌體工程師課程 #Embedded_Linux

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2025年2月21日星期五

(NEW)2025年 6月開在清大自強基金會(台北)的嵌入式Linux系統基礎建置課程

我近期開在台北自強基金會的課程

🎉🎉🎉熱烈招生中🎉🎉🎉

歡迎有興趣的朋友們踴躍報名~~

[台北班] ARM Cortex-A based平台之嵌入式Linux作業系統基礎建置實作 (結合板材實作)(自備NB)

上課時間：

2025/6/8（日）~7/6（日）9:00~16:00 共30小時

~~2025/5/25~6/22(日)每週日9:00~16:00 共30小時~~

~~（原2025/3/30~5/4(日)每週日9:00~16:00 共30小時(4/6停課)）~~

報名連結➡️ https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?tcfst=yes&courseidori=14C029

#嵌入式系統 #SoC #韌體工程師 #嵌入式系統課程 #微控制器 #韌體工程師課程 #Embedded_Linux

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2023年10月24日星期二

自強基金會加開 ARM Cortex-M based MCU嵌入式單晶片微控制器韌體開發課程

因首次開班響應熱烈，故又加開一班，歡迎報名

課程代碼：

12C054

[台北全新規劃]ARM Cortex-M based MCU嵌入式單晶片微控制器韌體開發(基礎)(自備NB)

上課時間：

2023/12/3~2024/1/8(12/31停課) 9:00~16:00

上課時數：

30 小時

網址: https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?tcfst=yes&courseidori=12C054

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歡迎各方洽談合作，務實/踏實追求共好。

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2023年7月5日星期三

8051 MCU 在產業界仍歷久不衰! 證據實在太多了，再次舉例!

許多產業公司的MCU韌體工程開發相關職缺條件中，仍會強調8051基礎，在我過去的許多篇文章中也已有多次說明，在此再次舉例。

以PC BIOS知名美商鳳凰科技(PHOENIX TECHNOLOGIES INC)的 EC / MCU Firmware Engineer職缺內容為例，請參見下圖 (來源為該公司於104人力銀行網頁所刊登之 EC / MCU Firmware Engineer職缺內容 )

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8位元的MCU在嵌入式系統設計中是否重要? 可由MCU大廠Microchip公司的產品推廣貼文去看出!

MCU大廠Microchip持續很積極的在推廣 8-bit 的 MCU

圖片來源: Microchip公司官方IG貼文

從單晶片微電腦/微控制器大廠Microchip的推廣貼文可看出，8位元的MCU 在嵌入式系統設計領域之中實在是重要的角色。

上述該原廠貼文的hashtag的關鍵字是:

#embeddedsystems #analog #software #microchip #microcontrollers #mcus #engineering #tech #technology #innovation #power

為什麼一直重複講？因為沒有深入思考了解導致觀念錯誤的人實在太多。

圖片來源: Microchip公司官方IG貼文

上方第二張圖(原廠官方貼文)之hashtag關鍵字如下:

#analog #embeddeddesigns #microchip #microcontrollers #mcus #engineering #tech #technology

#innovation #power

甚至看過許多業界主管/工程師/教授們連對於「嵌入式系統」的「基本定義」都有所誤會。

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2023年1月7日星期六

近期接受韌體工程師學員的諮詢，各廠牌的嵌入式晶片/軟硬體平台都可諮詢合作!

近期接受韌體工程師學員的諮詢，以MCU大廠瑞薩 ( Renesas ) 的網路/多媒體產品類型的核心單元 ARM-Cortex Ax based系統晶片(System on Chip, SoC)/較大型的MCU 為實際解說目標範例。

連帶順帶介紹與討論到了Memory Mapped I/O、各式Boot Mode、linker script的一些相關觀念。

圖片來源: Renesas datasheet & website

本區接受工程師的顧問諮詢，可客製化諮詢內容針對工程師在自己的工作/公司中所使用的各家嵌入式系統晶片平台軟硬體作為諮詢/授課/教學目標。

瑞薩官網資訊: https://www.renesas.com/us/en/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rza2m-image-processing-rtos-mpu-drp-and-4mb-chip-ram

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2022年12月8日星期四

【關於本園區之嵌入式系統韌體基礎課程導向】「建立紮實基礎的本質面，不是軍備競賽，也不是花拳繡腿的應用」

【關於嵌入式系統/韌體基礎課程的導向】

「建立紮實基礎的本質面，而不是如同比規格的軍備競賽，也不主打花拳繡腿的應用」

這幾年開始嘗試用系統結構相對簡單的實驗平台、簡單的方式，來教學/說明背後相對較深層、較複雜的電腦軟硬體原理。其實有些內容隨著逐年教學經驗累積與思考，雖然可能使用著一樣或類似的平台，但又會有不同的、更深層的體會，一直還是有不同的收穫與視野。

在基礎課程內容的方面，回歸最重要的基礎紮根本質面向。不去追求表面花拳繡腿的應用功能、不去依賴現成library及高度現成花俏的硬體模組，也不好高騖遠，而是主打紮實的基礎原理及驗證，包含帶學員去了解組合語言/C語言背後的一些電腦軟硬體基礎原理、MCU原理架構、Datasheet內容(電氣特性、訊號時序、周邊控制操作、描述內容的閱讀理解方式)、基本電路等等。

輔導多位軟韌體工程師的經驗發現，發現這些基礎原理其實才是許多工程師真正缺乏的東西（很多人工作是使用較新規格強大的MCU/SoC，但對於原理方面基礎沒有掌握，不知其所以然，突然遇到問題時也沒有時間去慢慢從頭學習或複習，只能用粗淺概念搭配 try and error的方式去撞牆/debug）。如果是表面的功能，某些工程師學員在耗費時間嘗試之後，或許有能力讓功能勉強動起來 (但是動得如何、能動幾次、是否有bug，就很難說了)，但是一旦情境條件複雜化，出現較複雜的bug時，卻是未必有能力去分析，其實許多關鍵就在於基礎是否足夠紮實，而這個基礎紮實度其實需要原理和實驗兩者緊密配合。而若要能讓學員快速掌握重點、著重於學員對於深層原理細節的理解吸收程度與視野，其實教學課程必須用心設計，不能蜻蜓點水，更不能用比較實驗教材規格高低的軍備競賽的觀念去看待。

下方是一些課程原理內容驗證實驗簡易展示，為MCS51 MCU外部中斷的幾個相關原理驗證教材中的影片，在簡單現象背後的詳細原理分析方面會花較多的時間在課程內說明。

課程內容中會帶學員閱讀了解IC/MCU Datasheet相關內容 :

圖片來源: [1]

圖片來源: [2]

8051到今年都還有IC design house公司在推出新款，例如偉詮電子(WELTREND) 在今年(2022年)還有持續推出數款8051系列MCU的新版本。但因應教學需求(不是針對應用)所以我選擇使用架構更簡易的較舊式的基本款來做教學。

圖片來源: [3]

再次強調，這個基礎課程的目標是: 「建立紮實基礎的本質面，而不是如同比規格的軍備競賽，也不主打花拳繡腿的應用」。

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此外，課程內容也可客製針對學員們在工作上遇到的相關內容諮詢，協助分析並給予明確方向/建議。

資料/規格技術手冊圖片來源:

[1] INTEL, MCS51 MICROCONTROLLER FAMILY USER’S MANUAL.

[2] Nuvoton(新唐科技), W78E516D/W78E058D Data Sheet.

[3] WELTREND(偉詮電子), 首頁 >產品資訊>微控制器>8-bit MCUs, http://www.weltrend.com.tw/zh-tw/product/index/13

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2022年8月23日星期二

又有產業界的RD工程師，因為需要用到8051 MCU做產品開發，來洽談上課輔導合作。很歡迎!

近期，又有一間設備商使用到8051 MCU在做設備產品開發，該司之中有機械(電機電子/機構/控制) 和資訊工程背景的幾位工程師來洽談上課輔導合作，

主要希望奠定MCU/嵌入式系統軟韌硬體(從MCU架構、軟韌體到介面電子電路)的相關基礎，以及針對現在的產品開發現況進行諮詢。

很歡迎~! 🙏🎉

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2022年8月15日星期一

看到國內知名的IC設計公司於2022年持續推出新的8051系列MCU產品

下圖是偉詮電子(老牌知名Fabless IC設計公司)網頁，列出他們於2022年6月推出的8051 (52)系列MCU產品 (http://www.weltrend.com.tw/zh-tw/product/index/13)

http://www.weltrend.com.tw/zh-tw/product/index/13

下一張圖則是鉅亨網新聞: "MCU廠固產能笙泉擬發公司債2億元" (記者魏志豪台北2021/06/15) https://news.cnyes.com/news/id/4661532 的內容

https://news.cnyes.com/news/id/4661532

過去我已經說過N次了，8051系列的MCU，依然活耀於產品市場[1]-[3]，

主要是其產品開發生態系要消失也不是那麼容易的事，連更老舊的6502 based的MCU都還有些產品在用[2][4]...

更何況因為8051基本款的MCU因架構單純適合初學者走紮實學習導向 (打一些電腦底層軟硬體基礎)，MCU的應用本來就是掌握基礎精隨之後，其餘都只是延伸，拿哪一款去學的差異不大，但8051基本款的好處是架構單純，且其技術資料、學習資源及開發工具易於取得與使用，所以適合學習基礎 (才不會因複雜的架構而忽略了一些重點的學習而變成"只會"直接呼叫API來用而沒有去紮實理解周邊應用和操作原理，以及晶片內的架構觀念、理論基礎)。

即便有這麼多客觀的證據，仍然還是一直會有以訛傳訛的外行說法(例如說學8051沒用了之類的，其實有沒有用的關鍵根本不在於學哪款MCU，而8051適合的原因只是在於架構簡單適且學習資源豐富，適合初學者打穩基礎)。

Ref:

[1] 偉詮電子(老牌知名Fabless IC設計公司)網頁 http://www.weltrend.com.tw/zh-tw/product/index/13

[2] 鉅亨網新聞: "MCU廠固產能笙泉擬發公司債2億元" (記者魏志豪台北2021/06/15) https://news.cnyes.com/news/id/4661532

[3] 笙泉科技(老牌知名Fabless IC設計公司)網頁 http://www.megawin.com.tw/zh-tw/product/index/8051_MCU

[4] 笙泉科技(老牌知名Fabless IC設計公司)網頁 http://www.megawin.com.tw/zh-tw/product/series/IO_Type_6502_MCU?fbclid=IwAR1luT_oLjiHkvwWiBNr7pZwgsEJvVwkMrVa9Dyu4YzOBCJwUSwpNsf_bVA

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2022年8月15日星期一