我於8月份開在 自強基金會(台北)的 基礎 電子電路 課程 (後面還會有另一門ARM Cortex-M4 based STM32 MCU韌體基礎課程)

 我於8月份開在 自強基金會（台北分部）的基礎電子電路課程  (後面還會有另一門ARM Cortex-M4 based STM32 MCU韌體基礎課程)

🎉🎉🎉熱烈招生中🎉🎉🎉

歡迎有興趣的朋友們踴躍報名~~

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[台北假日班]【適合非電機電子科系背景學員的電子電路入門】使用Tinkercad平台學習電子電路原理與實作

✅報名連結➡️ https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?courseidori=14S026

✅課程代碼：

14S026

✅上課時間：

2025/8/16~9/6(六)，每週六，9:00~17:00

✅上課時數：

28 小時

✅上課地點：

台北教育中心(台北市中正區博愛路80號3樓)

✅課程大綱：

1. Tinkercad軟體平台簡介、註冊與操作

2. 直流電與交流電簡介

3. 電壓與電流基本原理+實驗

4. 基本儀器(電表+示波器+電源供應器+訊號產生器)介紹+實驗

5. 電阻、電容、電感簡介+實驗

6. 歐姆定理+實驗

7. 串聯與並聯原理+實驗

8. KCL與KVL 定理 + 實驗

9. 基本分壓與分流定理 + 實驗

10.基本RC與RL電路原理+實驗

11. 二極體元件介紹+實驗

12. 電晶體(BJT、MOSFET)元件介紹 + 實驗

13. 運算放大器(OPA)簡介+實驗

14. 基本交流電路原理觀念簡介

15. 數位訊號與類比訊號之差異

16. 數位電路基本元件: 邏輯閘+實驗

17. 數位電路基本元件: 正反器+實驗

18. 組合邏輯電路與循序邏輯電路簡介

19. 基礎常見電子元件(如: 七段顯示器、Relay繼電器、直流馬達等元件)之基本應用原理+實驗

20. 單晶片微電腦/微控制器(MCU)之應用初探 : Arduino UNO開發板之簡介+實驗

✅報名連結➡️ https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?courseidori=14S026

 後面還會有另一門ARM Cortex-M4 based STM32 MCU韌體基礎課程

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適合:

1. 電機電子系畢業，但對於電子電路缺乏基礎的人士。

2. 不熟電路基礎 的 軟韌體工程師 ( MCU/SoC non-OS/RTOS/Linux/Android 底層軟韌體/驅動程式 相關的工程師 ) 。

3. 非電機電子電路背景但有興趣學習的人士。

4. 其餘對於電子電路基礎原理與實驗有興趣的人士。

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#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 #電子電路 #電路基礎 #電子學 

#非電機電子科系 ​ #SoC 

#基本電學

#電路學

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歡迎各方洽談合作，務實/踏實追求共好。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。

孫文良 個人簡歷: https://sites.google.com/view/wenliangsun/

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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】

[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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是 嵌入式系統「開發板」， 而不是「開發版」

有感而發，隨手寫個基礎小觀念分享。

長年來，看過不少背景較偏向純軟體的工程師、成大的學生、成大碩士論文裡面，常有人把嵌入式系統的板子的 「開發板」(development board) 給 誤寫成 「開發版」。

可參考下圖正確的字詞: 「開發板」。

對於不了解的朋友簡單說明一下，粗略來說，嵌入式系統的開發板就是適合產品雛型開發時期的用板子，大多會拉出大部分的I/O腳位和製作介面電路、接頭在板子上，提供軟韌體工程師做軟韌體開發或者學習之用，畢竟這階段還不確定開發者會想拿這種嵌入式電腦晶片去開發什麼產品，所以這階段的電路板還不是產品精簡客製化的樣子，而是較偏向屬於開發、或學習驗證階段所使用的板子(board) 。

 ( 在學校方面，從2013年接觸成大相關系所的同儕們就常發現這種小問題，直到去年2022年看到成大碩士班的學生的學位論文口試，還是一堆這種錯誤，且很少教授和學生本身會去注意到，原因大概是因為資訊領域太多人都沒有去了解自己在使用的板子的一些基本觀念，板子對自己來說是現成的，所以這情況越來越多。實例我就不貼出來了，以免傷到一些人的心。當然也看過許多電機資工出身但是背景偏向軟體的工程師也都常有這種狀況，所以有感而發。

從過去在我的貼文所分享一堆學界或業界常見的字詞錯誤案例的分享中大家可以發現很多人在論文中的常見字詞錯誤並不是因為打錯字，而是來自於基本的觀念不清楚所導致。

或許這些小地方無傷大雅，或許不是大問題，但個人是覺得既然大學的研究所碩士學位論文號稱是做「學術研究」的「學術」論文，當然應該對這種基本的字詞要有基本的嚴謹程度才是，畢竟「板」和「版」 兩個字雖然只差在部首，但意思差很遠 ) 

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【 嵌入式系統(Embedded System) 到底是什麼? 】

【 嵌入式系統(Embedded System) 到底是什麼? 】

關於這方面，許多台灣的大學學術界資深老師(無論名校或者非名校)、產業界資深主管/工程師，常會誤以為嵌入式系統就是指有嵌入Linux的系統，其實這是個明顯的認知錯誤。個人應該已經不只十次在企業職缺或者大學校院內的論文看到這個問題，直到今年(2022)我還是有在國內的研討會論文中看到這個錯誤。

這情況類似之前提過的微處理機/微控制器的名詞常被混用的狀況，而許多歐美的相關技術書籍對此名詞有較嚴謹的說明。如果大家很重視「學術」，那就應該要對這些名詞的基本定義有一定的嚴謹程度。

同時讓我們看一下 Wikipedia英文版頁面內容(較詳細)對於嵌入式系統(Embedded system)的基本定義[1]:  「An embedded system is a computer system—a combination of a computer processor, computer memory, and input/output peripheral devices—that has a dedicated function within a larger mechanical or electronic system.  It is embedded as part of a complete device often including electrical or electronic hardware and mechanical parts. 」

簡單來說，嵌入式系統就是被嵌入到電子/機械/機電硬體系統內、具備特定/專用功能的 計算機(電腦)系統。 這個「嵌入」並不是 在指Linux OS軟體被嵌入到一個系統。

就算是跑non-OS類型的軟韌體的MCU為核心的系統產品，基本上也都是嵌入式系統。並不是只有那些有跑(執行)嵌入式Linux或Android的系統才叫做嵌入式系統。

對於專業名詞定義認知落差，有時候就是造成工程開發過程中的溝通問題的來源。

Ref: 

[1] Wikipedia, Embedded system, https://en.wikipedia.org/wiki/Embedded_system .

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又有產業公司來洽談MCU嵌入式系統韌體課程合作事宜，歡迎!

 

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「Arduino語言」(Arduino Language) 的本質之簡易說明

 把一些對「Arduino語言」(Arduino Language) 的本質是什麼程式語言的相關內在此簡單分享一下，為了簡單說明也會寫得粗略(rough)一些，供有在玩Arduino的朋友們參考。

https://www.arduino.cc/reference/en/

https://en.wikipedia.org/wiki/Arduino

其本質就是C/C++沒錯，Arduino的許多library code也都是C++或C code，看副檔名就會知道，而若改過一些Arduino library code去做實驗，就會發現在Arduino最上層的code在層次上（就是所謂使用者應用程式層）的code和這些.cpp/.c的library code基本上也是在使用者按下Arduino IDE的驗證鈕或上傳鈕時被一起編譯的。

了解的方式很多，例如可以看一下main.cpp，去看setup()和loop()是怎麼來的。https://github.com/....../blob/master/cores/arduino/main.cpp

而另一個角度，可從Arduino cross-compilation  toolchain是什麼（以avr based的MCU款式的Arduino board例如UNO來說可了解一下avr-g++）去了解，就會比較知道其本質。

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【感謝文】感謝給予肯定的各界朋友們

 【感謝文】

近期希望來上課的韌體工程師的學經歷背景越來越多元，

包含擁有頂尖大學工學博士學位的韌體工程師、大型知名網通設備系統廠的軟體工程師、美商BIOS工程師、網頁工程師、頂大工程系所研究生、資訊科教師等等，

幾乎都是看到部落格的課程介紹文章與技術文章而來。

很感謝這些朋友的捧場🙏，

讓小弟我有機會在教學的過程中能更了解除了IC設計公司（IC design house）以外的更多產業的工程師現況（因為小弟我過去除了擔任顧問的經驗之外，本身專職工程師的時期都是在IC設計公司任職）。

最大宗旨還是希望課程內容/諮詢內容都能直接對所有學員的產業工作有所幫助。

也很感謝許多正向表示欣賞與肯定的各方朋友們🙏，例如很榮幸在前陣子能受邀參與勞動部&工研院所舉辦的韌體職訓課綱專家會議，提供自己的經驗看法與建議，並且讓小弟我能有機會能舉薦後續審查委員的學界代表。以及所有曾經來洽談合作的所有科技新聞媒體與產業公司和工程師學員們 🙏

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【 DFROBOT SKU:SEN0165 ORP氧化還原度感測器之sample code重點部分分析記錄】

延續上一篇的【DFROBOT SKU:SEN0165 ORP氧化還原度感測器之訊號處理電路設計分析】文章，這邊主要來延續介紹這款感測器套件之官方sample code重點部分分析記錄，某些較容易看出的部分就先暫時省略過。

註解: 這裡是隨意拿紙來寫的簡單計算過程，下標符號大小寫並不嚴謹，請見諒~

上篇文章主要介紹 的簡易電路分析計算過程 (使用克希荷夫電流定律)

註解: ORP是Oxidation-Reduction Potential的縮寫，表示溶液的氧化還原電位

該感測器套件的MCU端的軟韌體sample code於該DFROBOT SKU:SEN0165 ORP氧化還原度感測器感測器套件之官方說明網頁

(...省略部份)

#define VOLTAGE 5.00    //system voltage

(...省略部份)

orpValue = ((30*(double)VOLTAGE*1000)-(75*avergearray(orpArray, ArrayLenth)*VOLTAGE*1000/1024))/75-OFFSET;

//convert the analog value to orp according the circuit

注意上面的code的VOLTAGE我故意用兩個不同的顏色標記(紅色、藍色)是有原因的，看完下面內容就會知道。

其實可由下圖推導整理看出，上述code的orpValue就是如同其變數名稱，就是要還原出sensor端子輸出電壓訊號 (未經訊號處理電路模組處理的原始感測器輸出電壓訊號值) 的值，並且透過UART印出該值的字串形式以便觀看。

眼尖的看倌一定會發現其實主要是這款感測器套件的官方sample code寫得太長，其實不需要寫這麼長

sample code之中的1000就是K (1K)；

sample code之中VOLTAGE/1024的部分，基本上就是ADC step voltage，而avergearray(orpArray, ArrayLenth)就是經過一些平均處理後的Vout

那為何上面的code的VOLTAGE故意用兩個不同的顏色標記?

要注意這個sample code可能比較是針對是Atmage328p(或其它ADC的類比輸入範圍電壓Vref預設為5V的) MCU based 的Arduino，所以sample code是把 提供給感測器輸出訊號處理電路模組的電壓 以及 你使用的ADC step voltage的Vref看成是一樣的。但實際上這兩者在實際應用上可能不同，例如你的嵌入式處理器晶片如果是用吃3.3V的，而卻又供5V給感測器輸出訊號處理電路模組，那麼情況就與sample code去define同一個VOLTAGE的狀況不同了。

舉例來說，從電路分析式子可以看出，假設你所使用的MCU/SoC內的ADC(或者外接的獨立的ADC IC)的Vref是3.3V，而若提供給感測器輸出訊號處理模組的電源則是5V的話，其實上面兩個VOLTAGE可能必須是不同的值，

第一個(30*(double)VOLTAGE*1000)的VOLTAGE是你提供給感測器訊號模組的電源電壓；

而後面的(75*avergearray(orpArray,ArrayLenth)*VOLTAGE*1000/1024)裡面的VOLTAGE/1024這個部分就是就是你所使用的MCU/SoC內的ADC(或者外接的獨立的ADC IC)的step voltage，所以其實這個(第二個)VOLTAGE就是ADC的類比輸入範圍電壓(Vref)。而1024就是精度10 bits的ADC的狀況 (如果你用的ADC的精度不同就要改)。

但如果 你所使用的MCU/SoC內的ADC(或者外接獨立的ADC IC)的類比輸入範圍電壓Vref就 等同提供給感測器輸出訊號處理模組的電源的話 (就如同sample code預設的情況)，那就如同sample code一樣去定義VOLTAGE是同一個值即可。

如果這兩篇文章你有看懂，就會發現，說穿了，上述sample code中的((30*(double)VOLTAGE*1000)-(75*avergearray(orpArray, ArrayLenth)*VOLTAGE*1000/1024))/75-OFFSET; 如果理解電路以及sample code的目的、原理和計算，其實sample code的這行code是可以簡化成另一種寫法，不一定要寫成這麼長，看倌們看懂了嗎?

(hint: 重點在上一篇文章的計算結果和這篇文章的計算結果，根本就是一樣的嘛，根本沒必要把這行code寫得如此落落長)。

此外，補充一下，這感測器套件的感測器輸出訊號處理電路模組中的LM2662M是一顆Switched Capacitor Voltage Converter IC(可參見TI的官方Datasheet ，部分如下圖)

 TI LM2662M Datasheet

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【嵌入式系統基礎原理與實務課程】ADC驅動應用基礎教學

昨天替一位有十幾年業界經驗的工程師學員上課 (嵌入式系統基礎課程，該學員希望未來有機會轉職嵌入式系統韌體程式開發)，

到了ADC (Analog to Digital Converter)基礎應用原理與實作應用的單元。

實驗平台使用ADC0804 (沒想到在過了十年後，又接觸到這顆IC)，雖然這顆IC的型號款式似乎停產(?) 目前在各大通路都缺貨導致價格昂貴 (似乎有些地方的賣價漲到單顆IC數百元)，

且這顆ADC0804是並列輸出(Parallel Output)，現在的產品或許應該已經很少會用這顆IC。現在許多ADC都已整入於MCU/SoC之中，就算外接通常也會使用串列輸出(SPI、I2C)類型的ADC chip(例如Microchip的MCP30XX系列ADC)。

但是，這顆ADC(ADC0804)拿來作為嵌入式系統韌體初學者的教材仍然很好用，其中許多基礎包含MCU IC 與 周邊IC 之間的整合，還是有值得初學者學習之處，

例如ADC上的CS(Chip Select)、RD(Read)、WR(Write)、INTR(Interrupt)等腳位(Pin)的驅動存取 與 整合應用、ADC IC Datasheet內容(包含訊號的電氣特性、時序 等等)、與輸出類比訊號的感測器sensor(如光敏電阻作為環境亮度感測器之間的基礎整合應用)。

嵌入式系統軟韌硬體的初學者可藉此學習到以核心處理單元(如各式MCU/SoC)存取像是這類周邊裝置IC(如ADC)的一些相關基礎。

本單元課程內容包含ADC基礎應用原理(A/D的取樣、量化、解析度規格等)，實驗方面以8051 MCU與這顆ADC0804之間的整合應用為主，以C語言撰寫MCU韌體去擷取ADC0804輸出的數位訊號教學，實驗方式包含透過MCU的GPIO與中斷控制器，去針對ADC0804 INTR訊號與轉換完畢的數位輸出訊號作輪詢(Polling) 與 中斷(Interupt)，這兩種機制都會作完整介紹並且帶學員進行實驗。

黑線IC的部分修改自TI ADC080X Datasheet的general schematic來進行教學實驗中的電路繪製

TI ADC080X Datasheet

TI ADC080X Datasheet

TI ADC080X Datasheet

TI ADC080X Datasheet

註: 此課程專注在嵌入式系統韌體的ADC應用基礎教學，而不是在純硬體電路設計，所以該課程實驗教學沒有到去區分各種接地的差異。 

此外，課程也提供使用 別種形式的ADC實驗平台的教學選擇，例如使用MCU/SoC內部的ADC (例如: 該單元可用Atmega328P MCU內部ADC進行實驗教學)。

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https://jimsun-embedded.blogspot.com/2020/10/8051-mcu.html

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【嵌入式系統基礎原理與實務課程】初學者到底該學習哪款MCU? Subroutine/Function call實際上做了哪些事?

 👇延伸上次的GPIO基礎學習說明

❓許多初學者或工程師朋友們常會問我，想學好嵌入式系統基礎，到底該學ARM、8051還是PIC? 該學習幾位元的CPU平台?

🥸首先，我建議應該先了解這個問題是在「問什麼」，什麼是ARM?

ARM是CPU，而8051和PIC是MCU，朋友們可自行想想看，CPU和MCU是一樣的東西嗎?

又，假設初學者只有呼叫過(複製貼上、頂多改參數/引數) 人家所寫好的API (例如開源社群 或者 IC Design公司的軟韌體單位 所提供的API Library函數庫)來驅動MCU作事(完成功能)的話，

🔎我們以呼叫下列函數為例子 (不針對特定平台，但看函數名稱應該很清楚這在做啥):

GPIO_Setup(Pin_number, Output);

GPIO_Output(Pin_number, High);

無論你是使用什麼CPU based的MCU/SoC晶片為核心的板子(無論CPU是ARM、8051、MIPS、AVR、PIC MCU內的CPU)，上述code確實能讓MCU的GPIO Port輸出數位訊號的1(高電位)，

但是，如果只是呼叫這些函數的話，有讓你接觸到CPU架構嗎? 和CPU有什麼關係? 甚至很多人可能沒思考過，到底什麼是CPU?

初學者或沒思考過這些問題的工程師朋友們，也有可能會連上述這些範例程式碼，在MCU上電開始動作時，到底是被存放在哪裡的狀態下被CPU給提取和執行，可能都不清楚 。

🧐但我們試想一個問題，如果只是呼叫函數，而從來沒了解過背後的原理基礎，那是否一位受過基本實驗訓練的國中生、高中生就能作這些了? 對於系統開發設計的基礎知識與深度是否足夠?

恐怕有許多朋友從來沒有思考過這些問題。

‼本園區的 「嵌入式系統基礎原理與實務課程」，能藉由適合初學者奠定基礎觀念的8051 MCU (架構相對簡易清晰的微電腦平台) 作為教材，讓你了解CPU到底做了些什麼? 當然每款CPU之間會有差異，但是建立基礎觀念之後，許多觀念都是通用且可延伸的。

再次重申‼ 這個課程並不是只教你8051 MCU怎麼用，也不是只教8051，

而是以8051這款 架構相對簡易清晰的微電腦平台 (且資料完整豐富)作為實作/實驗/理論觀念驗證的實驗平台，

期望學員能在學習完課程後能奠定嵌入式系統(更精確來說是電腦底層觀念，不只是嵌入式系統)基礎，包含CPU指令集/行為、記憶體存取、基礎常見周邊裝置驅動應用、基本介面電子電路(類比&數位)，

希望學員將這些學習內容消化吸收後，在未來於職場工作上遇到其它微電腦晶片平台時，可以有清晰的架構觀念，能舉一反三、能藉由紮實的基礎而在未來工作之中遇到其它平台時，能有自行舉一反三、擁有自學熟悉新平台的能力。

-------

🥸 再延伸上述的說明內容，以subroutine call或者function call為例

👉無論是哪款CPU，基本上都會有一些必須的暫存器，例如PC (Program Counter register，程式計數器)、 SP (stack pointer register，堆疊指標)、PSW (Program Status Word register，程式狀態字組)，這些暫存器的用途為何?

👉堆疊(stack)是什麼時候需要使用? 呼叫subroutine(這邊是指組合語言的副程式)或者在C語言作function call時是如何被使用? 是如何被實現? CPU在此時做了哪些事?

👉當撰寫C語言去呼叫函數、或者撰寫組合語言呼叫副程式，CPU所執行的程式流程是怎麼跳 過去執行subroutine的?

👉中斷(Interrupt)發生時，又是如何使用堆疊來完成中斷機制? CPU所執行的程式流程是怎麼跳 過去執行ISR (Interrupt Service Routine，中斷服務程式)的?

👉以8051內的CPU指令集為例，CALL指令分為ACALL和LCALL，差別在哪? 而和Stack(堆疊)相關的PUSH/POP/RET/RETI指令是在做什麼的? 實際上做了哪些相關的事?

👉CPU在執行完subroutine或者ISR(中斷服務程式)之後要如何回家(回到主流程?) 如果堆疊之中這些被存放的值被意外地改掉，會發生什麼事?

再講些題外話，

👉如果用C語言撰寫MCU程式，你知道main()函數被執行之前做了什麼事嗎?

👉如果用C語言撰寫MCU程式，例如宣告變數 unsigned char i=1; 你知道這個i變數的物理實體設備空間實際上是什麼嗎? 知道實際上這個i=1是如何被實現的嗎?

🥸 再強調一次，如果只有經歷過呼叫現成的API的經驗，讓MCU會動就滿足，而從來沒了解過這些API背後的底層原理基礎的話，那是否一位受過最基本的實驗步驟訓練的國高中生就能做這些了? 讀到大學甚至碩、博士畢業，或者身為工程師的專業度在哪裡呢?

我想這些是很值得大家思考的事! 我認為專業領域的視野和深度，可以決定一位工程領域人員的實際專業價值。

‼課程進一步詳情請參見下方blog網頁的課程介紹👇:

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