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【嵌入式ARM Cortex-M7及Azure RTOS應用開發】

使用ARM Cortex M7 ( STM32H7 ) 開發板教學

前10位報名全系列且繳費加贈STM32H750開發板及ST-Link V2仿真編程器
開發版功能含：液晶顯示、攝像頭、網路、USB、SPI/I2C..

　　STM32H7xx是Cortex M7最新及強大的架構，而Cortex M3/4則是較早期ARM MCU的架構。STM32H7(CM7)與STM32F1(CM3)、F4(CM4)系列晶片的區別是， STM32H7比F1/F4系列多出了一個L1 Cache一級緩存，及STM32H7必須要完成合適的MPU和Cache的配置，這配置在為低速記憶體帶來加速的同時，會為程式設計帶來一些其他問題。本課程將會講解與實作示範如何合適的完成配置MPU和Cache，協助學員明確了解配置過程。

　　Azure RTOS是一個由微軟支援的開源嵌入式即時作業系統，提供了免費的開發版供開發者使用，後續可與Azure雲端平台緊密整合，同時用於開發各種物聯網應用。核心 ThreadX是一種即時內核，當前優勢為針對各種嵌入式和物聯網應用有高度完善、高度最佳化的解決方案供使用。

　　Azure RTOS經過嚴格的測試，通過了工業認證IEC-61508 SIL 4、醫療認證IEC-62304 Class C、汽車認證IEC-61508 ASIL D和運輸/鐵路認證EN50128 。

　　工研院產業學院特邀擁有多年實務開發經驗之專業講師進行授課，課程內容強調以業界實務為導向，著重於程式設計實務之演練，除了以教學投影片講解程式設計理論及語法，同時將於課堂上現場撰寫程式範例，並直接於教學板上執行測試，讓學員清楚了解如何從無到有，完整的撰寫程式，望能培養學員全方位完整系統開發與符合業界需求之能力。
 
本課程規劃「線上同步數位學習」形式，同步線上學習不受地點限制、增進專業能力！
 
 

培訓證書
各單元出席率達80%，將由工業技術研究院產業學院核發培訓證書。
 
 

課程時間
單元 課程日期 課程名稱 時數
一 1/10、1/15、1/17、1/22
(三、五)		 嵌入式物聯網ARM Cortex-Mx系統韌體開發 28
二 3/5、3/12、3/19
(隔週三)		 嵌入式Azure RTOS ThreadX即時作業系統移植與開發 21
 
 

課程大綱
單元一：嵌入式物聯網ARM Cortex-Mx系統韌體開發

　　現今產業越來越多的AIoT應用需要高效能、功能豐富且高度整合的微控制器。早期的Cotex M3/M4等級的MCU已經逐漸無法勝任，CM3/4在高效能、功能豐富且高度整合的應用上也不適用。ST公司在2020年發布的STM32H7xx系列的高效能MCU、並推出STM32Cube生態系統和硬體工具可以開發高效能、功能豐富且高度整合的應用程式。

　　　STM32H7的自帶週邊比較之前的任何STM3型號功能都要強勁，更換了ADC、DMA、USART ...等重要週邊設備。如ADC換成了3.6Msps 16位元分辨率、USART支援Baud-Rate自適應…等等。與之前STM32F1、F4系列晶片在週邊的設定技術就有一定程度的不同，因此初學Cortex Mx或有經驗的工程師，希望快速進入AIoT高效能、功能豐富且高度整合的應用設計工程師，首選使用與學習STM32H7系列的MPU微控制器。

　　　STM32H7/CM7晶片功能強大，軟體複雜度也相對提高許多，適合用於高效能Edge AIoT應用或具有大量通信需求的應用：如工業控制、醫療儀器、資料處理和網路通訊產品。
  • 課程目標：
    1. 瞭解Cortex-M7系列結構及其指令集，及熟悉Cortex-M7系列結構之嵌入式程式設計的方法。
    2. 瞭解STM32處理器各個介面開發的原理。
  • 適合對象：熟悉 C & C++ 語言、數位邏輯
 
  單元名稱 課 程 大 綱
1 114/01/10 (五)
09:30-17:30
  1. 軟體開發工具( STM32CubeMx / STM32CubeIDE )介紹、安裝與使用
  2. Cortex-M Kernel結構
  3. ARM-Cortex-M指令集
  4. 基於Cortex-M的嵌入式軟體設計:Programmer's Model、System Control、Memory Map、Exceptions、Clocking and Resets、Power Management、Nested Vectored Interrupt Controller(NVIC)、Memory Protection Unit(MPU)、Debug
★【LAB1】 第一支ARM-Cortex-M 程式:Coding完成Cortex Mx Vector table( Stack、Reset_Handler…) 及各種ARM ASM範例
★【LAB2】 實作完成「Startup Code to C」實驗
★【LAB3】 Explicate the Startup Code(俗稱Booting Code) and How to Modify
  1. STM32H7處理器簡介：CPU架構、記憶體及啟動模式、周邊模組
  2. STM32H7介面開發-1：GPIO基本輸入與輸出
★【LAB4】 GPIO按鍵及LED閃爍實驗(包含講解開發板電路圖及MCU、IC之Datasheet查閱)
2 114/01/15 (三)
09:30-17:30
  1. CM7韌體撰寫方式介紹：1. CM7 MCU’s Register Access、2. CM7 Standard Peripherals Library
  2. STM32H7介面開發-2：中斷/NVIC(巢式中斷)、串列介面、RTC/ALARM實驗、PLL
★【基礎LAB1】 LED實驗、按鍵輸入實驗、EXTI中斷(NVIC)實驗、串列介面實驗、RTC/ALARM實驗、PLL Control實驗
3 114/01/17 (五)
09:30-17:30
  1. STM32H7介面開發-3： SysTick and Delay、Watchdog
★【基礎LAB2】 SysTick/Delay實驗、Watchdog實驗
  1. STM32H7進階介面開發-1： DMA/ADC、SD Interface、USB Device
★【進階LAB1】 DMA/ADC介面講解與實驗、SD卡實驗、USB Device實驗
4 114/01/22 (三)
09:30-17:30
  1. STM32H7進階介面開發-2： I2C、SPI、TFT/LTDC、DMA2D
★【進階LAB2】 溫濕度I2C模組實驗、G-sensor SPI模組實驗、網路介面實驗(TCP/IP + Web Server+控制板上 IO )、LCD TFT+FATS檔案系統實驗
※ 因不可預測之突發因素，主辦單位得保留課程之變更權利。
 
 
單元二：嵌入式Azure RTOS ThreadX即時作業系統移植與開發

　　現嵌入式Azure RTOS是一款適用於深度內嵌應用程式設計的進階即時作業系統，它是一個開源RTOS，核心為ThreadX即時內核。其優點有提供進階排程、通訊、同步處理、定時器、記憶體管理和中斷管理功能。經過嚴格的測試，通過了工業認證IEC-61508 SIL 4、醫療認證IEC-62304 Class C、汽車認證IEC-61508 ASIL D和運輸/鐵路認證EN50128，因此本課程中主要使用之Azure RTOS ThreadX 與GUIX皆可用於安全關鍵型系統。

　　此外，Azure RTOS ThreadX有許多進階功能：包括其picokernel™架構、先佔臨界值™排程、事件鏈結、執行分析、™效能計量，以及系統事件追蹤。同時結合其較佳的易於使用性，是內嵌應用程式的理想選擇，種種優勢讓Azure RTOS ThreadX 即時作業系統可以使用在通信、工業、醫療、汽車電子、運輸/鐵路等等領域。

　　　本課程將Open Source之即時內核Azure RTOS ThreadX與ARM Cortex M3 / M4 / M7 作一完美結合，以發揮ARM-Cortex M3 / M4 / M7 CPU的特點。
  • 課程目標：
    1. 特別增加各種Azure RTOS ThreadX實務LAB Demo，包含多任務程式開發/按鍵輸入/GPIO輸出、任務間通信實驗、串列介面實作、SPI介面實作及LCD控制應用，以適用於業界不同之需求。
    2. 瞭解 Azure RTOS ThreadX 即時作業系統的工作原理與移植方式。
  • 適合對象：
    1. 熟悉 C & C++ 語言、數位邏輯。
    2. 建議需上過【單元一】嵌入式物聯網ARM Cortex-Mx系統韌體開發。
 
  單元名稱 課 程 大 綱
1 114/03/05 (三)
09:30-17:30
  1. Azure RTOS ThreadX分析及移植：即時作業系統及Azure RTOS ThreadX 概述、分析及安裝、配置與移植
  2. Threads and stacks、priorities、preemption、Context switches概念
  3. 內核資料結構與內核調度演算法、Azure RTOS ThreadX之Scheduling
  4. 系統中斷處理、系統移植方法
★【LAB】 Azure RTOS ThreadX 在STM32開發板上的移植、分析移植的關鍵代碼
  1. Azure RTOS ThreadX應用程式架構
2 114/03/12 (三)
09:30-17:30
  1. 記憶體管理、多任務(ThreadX Tasks)程式開發
  2. ThreadX RTOS的Interrupt 與 Application timer
  3. Wait Abort 來中斷執行緒掛起
★【基礎LAB】 多任務程式控制LED，閃爍時間不同
  1. 使用counting semaphore進行event notification
3 114/03/19 (三)
09:30-17:30
  1. 使用event flags group同步 ThreadX 的threads
  2. 使用message queues進行IPC(inter-thread communication)通訊
  3. 使用event-chaining掛起 ThreadX 中的multiple objects
  4. ThreadX priority inversion solutions
★【串列介面LAB】 串列介面控制應用程式。
★【SPI介面LAB】 多任務Task：一Task執行自周邊(例如I2C或SPI)介面讀入數值，藉任務間通信控制另一Task之LED。
★【串列介面LAB】 網路控制應用程式。
※ 因不可預測之突發因素，主辦單位得保留課程之變更權利。
 
 
 

講師簡介
江老師
  • 學 歷：中正大學資訊工程所博士班研究、逢甲大學資訊工程研究所畢
  • 專 長：嵌入式系統開發、智慧型嵌入式家庭自動化系統設計、8051單晶片、多套自動化系統及驅動程式Driver、WEB-ERP系統、ERP系統、生產線自動化系統。
  • 作 品：
    1. MX6/8產品開發設計、S3C6410開發板研發設計、STM32F7/H7產品設計
    2. 智慧型嵌入式家庭自動化系統
    3. 8051單晶片於工業機台之自動化系統
    4. 多套自動化系統(群錄自動化)及驅動程式Driver
    5. WEB-ERP系統、多套ERP系統
    6. 華映公司生產線自動化系統
    7. 手機遊戲程式(象棋、打磚塊)
    8. 國內第一套網路中文傳呼系統
 

課程辦理資訊
★自備物品-筆記型電腦★
建議使用Windows 7以上、Mac 2011或更高階的作業軟體。筆記型電腦規格 CPU I5或同等級以上、硬碟需求容量256G(含)以上、RAM 8G(含)以上、具Wifi或網路連網功能。
實體地點： 工研院產業學院 台北學習中心。實際地點依上課通知為準!
數位同步： Cisco Webex 線上會議室。
培訓證書： 洽詢專線：(02)2370-1111分機609 itri462692@itri.org.tw林小姐，309徐小姐。
課程費用： 數位與實體價格一致

序 一般報名 早鳥優惠(課前三週繳費) 三人以上團報優惠
單元一(28hrs) 25,200/人 22,700/人 21,500/人
單元二(21 hrs) 18,900/人 17,000/人 16,000/人
全系列優惠(49hr) 原價44,100元， 全系列優惠37,500/人
(前10名繳費加贈 STM32H750 開發板及ST-Link V2仿真編程器)
 
 

系列課程推薦
 
課程名稱 單元名稱 時數 日期
嵌入式ARMCortex-M7及
Azure RTOS應用開發		 嵌入式物聯網ARM Cortex-Mx系統韌體開發 28 1/10、1/15、1/17、1/22
(三、五)
嵌入式Azure RTOS ThreadX即時作業系統移植與開發 21 3/5、3/12、3/19
(隔週三)
嵌入式物聯網
Linux系統開發工程師培訓班		 嵌入式Linux系統實作與程式設計實務 21 2/8、2/15、2/22
(六)
嵌入式Linux驅動程式實務 21 3/8、3/15、3/22
(六)
嵌入式IoT Linux網路通訊及多媒體應用實務 21 4/12、4/19、4/26
(六)
嵌入式FPGA
系統加速應用程式設計		 FPGA Verilog HDL數位邏輯電路設計與周邊控制實戰-使用Xilinx Vitis/Vivado 28 4/9、4/16、4/23、4/30
(三)
FPGA 設計與圖像處理實戰 -使用 Vitis/Vivado HLS 28 6/4、6/11、6/18、6/25
(三)

使用HLS進行FPGA加速應用設計-快速入門AI電腦視覺
(Xilinx Vitis/Vivado)

 35 4/18、4/25、5/2、5/9、5/16
(五)
 
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