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2021年1月29日 星期五

【課程介紹】本學習區已開設之嵌入式系統軟韌體技術課程 簡介

本區於之前已開設之課程:

(一) 嵌入式系統基礎理論與實務課程(包含業界職缺介紹)

-> 以麻雀雖小五臟俱全之8051 MCU為實驗教材(以紮實基礎理論與實務觀念為課程核心，對於初學者而言，其實不會有8051太老舊的問題，希望初學者奠定紮實基礎以利初學者學習與至相關產業就業)。

(1) 嵌入式系統基本理論觀念(包含類別、業界職缺介紹)主要將以講師本身的產業任職 與 多年來輔導朋友們的經驗，希望帶領初學者認識一般學校比較不會教的知識(到底何謂嵌入式系統?有哪些分類?在產業常見的工程師職務類別有哪些?韌體可以找哪些工作?可以去挑戰哪些公司?有何限制?)，甚至有需要的話都可以也可以在此課程內做相關產業職缺的求職輔導。 

(2) 在MCU實務的方面將包含基礎架構知識、指令集(組合語言實驗，包含各式定址法、8051記憶體系統架構、中斷機制等)，標準8051內部各式周邊原理與驅動實驗(以C程式語言或組合語言實驗，視學員之基礎與學習狀況而定) 

該課程之介紹網頁連結請點此

 

同時也向大家介紹一下近期小弟我這邊已開始著手準備、於未來即將開設課程:

(二) STM32 (ARM Cortex-M CPU based MCU)韌體開發基礎課程

-> 預計將會包含STM32 MCU應用基礎觀念、ST工具軟體與KEILC IDE(MDK-ARM)開發環境建置、常見周邊驅動原理與應用(如GPIO、UART、TIMER、I2C、SPI等等，以及中斷機制)





(三) Embedded Linux on 嵌入式微處理器系統開發板(預計會是beaglebone black或類似的開發板)
-> 預計將會包含系統基礎觀念、開發環境建置、系統各階段軟韌體建置(bootloader、Linux kernel、filesystem、basic application program、裝置驅動程式(Linux device driver)基礎觀念 等項目)之教學


上述這些都是以現在國內多數的大學院校普遍教得比較隨便(或太淺，或缺乏業界實戰經驗觀念)、但是對任職韌體研發工程師相關職務相當重要的課程內容。

若有一定的學員需求和市場，上述課程將會於後續再拆分出更細緻的課程項目。

另外上述內容也可依學員自身的基礎、需求與學習狀況與講師共同討論客製化個人專屬課程內容方向。


  • Q&A

相關文章: 【這個學習區開設的課程目標是什麼? 要找科技業軟體開發相關的工程師工作，不是靠名校碩士學歷或者刷Leetcode比較快嗎?】 


  • 課程特色

講師個人學經歷簡歷: https://sites.google.com/view/wenliangsun/

- 講師本身具備 產業界開發經驗(兩間知名IC設計公司之 軟韌體公版 與 系統應用工程開發)，兼具軟體、韌體與硬體開發相關技術背景，亦曾於中小企業擔任產品研發顧問，了解相關產業對於人才技術基礎方面的需求

- 講師長期接觸學術界，了解國內大學校院於嵌入式系統軟韌硬體技術教學方面的不足與缺漏

- 主要以 一對一家教模式 或 極小班制 的方式授課 

- 可按照每位學員的不同狀況與需求(如就業內容需求)針對授課內容進行 客製化安排規劃

- 上課時間可自由動態調整(與講師雙方討論確認即可)

- 上多少課程付多少費用，上課費用每次結清，可自由決定上課時數，不必被強制綁死整個系列課程，不須要在事前就將系列課程的所有費用付清

- 不好高騖遠，從具體而微之較簡易之嵌入式硬體平台開始切入，著重重要基礎觀念與技術的養成，也並非只是手把手按照範實驗例照本宣科的那種表面上讓高規格的硬體平台功能能動就好的課程

- 可從嵌入式軟韌體相關產業職缺與狀況之相關觀念開始輔導，並非一般補習班之制式化課程

- 可協助產業界企業公司進行人員之嵌入式系統相關技術培訓輔導


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】

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2020年11月13日 星期五

MPU/MCU/Embedded Microprocessor/Embedded Processor名詞定義探討與整理

歡迎透過合法的方式分享此文內容，若要轉載/轉貼，請明確貼出此原始連結並標示作者基本資訊，請勿抄襲及非法轉貼(例如擷取內文但並未註明出處)

在嵌入式系統的技術領域，某些與處理器或控制器相關的名詞因為常被混合使用，所以常使許多人對於這些名詞感到模糊以致觀念不清，所以這裡繼續寫這篇文章來作整理分析探討(過去我曾寫過[6]和[13]這兩篇Blog文章來解釋一些名詞定義上的觀念差異)

許多人可能較不會注意到，STM32系列其實除了MCU(Microcontroller Unit)產品之外，也有出MPU(Microprocessor Unit)系列的產品[1]，例如ST公司的這顆STM32MP151A[2]，這顆IC裏頭除了有有雙核心(ARM Cortex-A7和一顆ARM Cortex-M4)的CPU Cores (當然其實ARM處理器單元之中其實不只包含CPU core，以Cortex-M為例，還會有一些相較於一般周邊裝置而言與CPU更有緊密關係的周邊如NVIC、Systick timer之類的裝置)之外, 還有一些週邊單元(如I2C、SPI、UART、Ethernet MAC、USB、Camera interface、ADC、DAC等等)

須注意的是，上面提到的這款MPU指的是Embedded Microprocessor，而不是傳統所稱的微處理機/微處理器(General-Purpose Microprocessor)，單一顆內部主要內容只有CPU單元的IC，而沒有包含週邊單元，如Z80或8086)[3][4]

在某些對於名詞定義較嚴謹書籍裏頭有這樣較明確的定義和解釋去區分上述所提及的Microprocessor和Microcontroller之間的差異，如台科大電子系教授林銘波或者國外的Muhannad Ali Mazidi或者Sencer Yeralan等人寫的書[7][8][9][10]

關於Embedded Microprocessor(嵌入式微處理器)，除了上面提到的STM32MP151A之外，像是國內廠商新唐的NUC980[5][12]或者國外廠商Microchip/Atmel公司的SAM9G20[11]也是同類的產品

而Embedded Microprocessor(嵌入式微處理器)這個詞，有時與Z80/8086這種只有內含CPU的IC被放到嵌入式系統之中作為運算核心的狀況下所稱的Embedded Processor(嵌入式處理器)，在名詞方面也會有在某些技術手冊或甚至一些書籍中被混用的狀況

Ref:
[3] Wikipedia -Zilog Z80: File:Z80_arch.svg https://en.wikipedia.org/wiki/Zilog_Z80#/media/File:Z80_arch.svg
[4] Wikipedia - Intel 8086: Intel_8086_block_scheme.svg , https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8086#/media/File:Intel_8086_block_scheme.svg
[6] 阿良的嵌入式系統技術學習區, "Arduino到底是什麼? MCU又是什麼?", https://jimsun-embedded.blogspot.com/2019/01/arduino-mcu.html
[7] 林銘波, 微算機原理與應用：x86/x64微處理器軟體、硬體、界面與系統 六版 (精裝本), 全華圖書
[8] 林銘波, 8051微算機原理與應用(精裝本), 全華圖書
[9] Muhammad Ali Mazidi, Janice G. Mazidi, Rolin D. McKinlay, The 8051 Microcontroller and Embedded Systems (2nd Edition), Pearson Education Inc.
[10] Sencer Yeralan, Ashutosh Ahluwalia, Programming and Interfacing the 8051 Microcontroller, Addison-Wesley Publishing Company
[11] Microchip 32-BIT ARM-BASED MICROPROCESSORS: SAM9G20, http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/DS60001516A.pdf
[12] 新唐科技(Nuvoton) NUC980 Series Datasheet, https://www.nuvoton.com/resource-files/NUC980_Datasheet_EN_Rev1.0.pdf
[13] 阿良的嵌入式系統技術學習區, "現代計算機系統核心硬體常見平台的分類與簡介概述", https://jimsun-embedded.blogspot.com/2019/11/blog-post_22.html?fbclid=IwAR2-G5oveNJ-esTn7SCrBm_rxnF0IHOSoEorJFGzejbInLd5uBvfrANbilU

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2020年10月10日 星期六

【阿良的嵌入式系統技術學習區】嵌入式系統基礎原理與實務課程介紹連結

課程內容涵蓋:

本課程重點核心宗旨是讓學員掌握「嵌入式韌體開發相關共通的基礎觀念」 ，而不是教了A平台才會A平台、教了B平台才會B平台。此外，也會在課程之中和學員介紹產業界在這方面的相關工程師職缺與工作內容概況。

實驗/實作教學平台以MCU(單晶片微電腦/微控制器)為主。

課程主要涵蓋範圍如下 : 
  • 韌體程式常用程式語言
    • 組合語言指令集與MCU架構簡介
      • 以架構簡潔清晰的Intel MCS51指令集為教材範例
    • C語言基礎複習
    • 高階與低階語言(C語言 與 組合語言Assembly)差異介紹與實驗驗證

  • MCU韌體程式常見開發環境操作教學
    • KEILC (Keil uVision) 評估版 整合開發環境(IDE)安裝與操作教學
    • 其它IDE簡介(如 IAR)

  • 處理器系統核心機制原理與實驗
    • 記憶體之堆疊(Stack)資料結構
    • 呼叫副程式(於高階語言則為函數)於堆疊使用之關聯原理
    • 中斷(Interrupt)機制之原理與實驗：
      • 中斷觸發源
      • 中斷向量
      • 中斷優先權
      • 中斷服務程式
      • 堆疊於中斷機制之關聯原理

  • 周邊裝置驅動原理與實作
    • GPIO（通用輸入/輸出介面）
      • GPIO架構與驅動原理
        • IO Port結構原理、Open-drain(開汲極)、Push-Pull output(推挽式輸出)、Pull-up、Pull-down等相關硬體電路原理
      • 外部簡易電路整合應用設計原理
      • 輸出驅動實驗
      • 輸入驅動實驗
    • Timer/Counter（計時器/計數器）
      • 計時器
      • 計數器
      • 輪詢與中斷應用實驗
    • UART （ 通用非同步串列傳輸通訊介面）
      • UART之協定原理
      • 輪詢與中斷應用實驗 (與其它具備UART介面之設備進行通訊實驗）
      • RS232與RS485纜線介紹
        • 電氣位準轉換原理
        • 相關IC介紹
    • ADC（類比轉數位轉換器）
      • 輪詢與中斷機制  搭配 亮度感測器 進行實驗

  • 基礎電子電路與元件應用
      • 類比電子電路 與 數位電子電路 基礎原理觀念
      • 基本電壓、電流量測
      • 二極體
      • 電晶體
        • 如: BJT開關應用、MOSFET (如level shift電路應用)
      • OPA(運算放大器)基本應用
      • 穩壓IC應用介紹
        • 光耦合IC
          • Relay繼電器驅動

        • 進階選修課程內容
          • I²C串列通訊介面
          • SPI串列通訊介面
          • GPIO進階應用之 矩陣多按鈕鍵盤 掃描輸入演算法
          • GPIO進階應用之 多合一七段顯示器 掃描輸出演算法
          • 其它各種周邊裝置、I/O介面或協定(PWM、1-wire、DAC、DMA...)
          • LCD顯示驅動
          • 各式無線通訊模組應用(藍牙、ZigBee、LoRa、Wifi等等)
          • 各式感測器應用(如: 溫度、溼度、三軸加速度感測器、陀螺儀、電流感測、pH酸鹼值、ORP氧化還原...等等)
          • 步進馬達驅動
          • 直流馬達驅動
          • 應用專題
            • 物聯網IoT (如 智慧家庭、智慧農業、自動化系統...)
            • 穿戴式裝置(慣性感測、生醫訊號處理應用...)
        • Q&A
        Q: 實驗平台為何?
        A: 以架構適合初學者透徹掌握學習的8位元的MCU (8051、Atmega328等MCU為實驗教材，但如果學員因工作有其它款式的MCU平台系統需求，也可考慮與講師討論客製化課程)


        Q:課程會提供講義嗎?
        A:本課程會提供部分的電子檔講義。但主要以能讓學員帶得走的紮實專業基礎能力教學為主，希望讓學員擁有從網路上能找到的任何資料或datasheet都可以成為講義的能力，而不希望學員必須綁定某份講義才會做這類的系統應用設計，所以技術的部份不會提供講義，主要以傳授實際專業基礎與經驗為主，當然學員可自己作筆記記錄，將該記錄作為最適合自己與屬於自己的講義。


        Q: 每個單元的授課時數有固定嗎?
        A: 沒有固定時數。因為每位學員的相關背景、學習速度可能都有所不同，所以是依照學員學習狀況而定，希望學員能紮實的掌握到該學到的基礎，目前不希望像是一般補習班的制式化方式。相對的，不會綁定時數，學員希望上多少課就上多少課(時數由學員自己決定，如果覺得不滿意，可於該次上完課之後就停止課程)。

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        孫文良 (阿良的嵌入式系統技術學習區)

        個人簡介: https://sites.google.com/view/wenliangsun/

        【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，請先參考 課程招生網頁連結】

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