Инженер умных систем (2024-2025) [Дмитрий Семенов]

Складчина: Инженер умных систем (2024-2025) [Дмитрий Семенов]

Пройди путь от основ электроники до реальных проектов на микроконтроллерах

О чем эта программа:

• Что есть профессия
  Инженер умных систем работает в сфере разработки встраиваемых систем (Embedded Systems).
  Такие системы присутствуют во многих областях жизни: от бытовой техники до сложных систем управления транспортом и летательными аппаратами.

• Что умеют специалисты
  Специалисты Embedded-технологий умеют разрабатывать и паять печатные платы, писать код для работы с микроконтроллерами, производить отладку и внедрять устройства во всех направлениях деятельности человека.

• Востребованность професии
  Профессионалы востребованы в целом ряде отраслей промышленности и секторов экономики: от потребительской электроники до устройств особых назначений.

• Уровень знаний
  Программа направлена на подготовку специалистов с любого уровня до уровней Junior/Junior+. Вы получите все необходимые знания для старта в профессии Embedded-разработчика.

Кому подойдет программа:

Программа "Инженер умных систем" идеально подойдет для широкого круга людей, желающих освоить востребованную профессию и начать карьеру в динамично развивающейся области embedded-разработки

• Начинающим и специалистам других сфер IT
  Предоставит навыки аппаратной инженерии и программирования микроконтроллеров, что поможет достичь новых карьерных перспектив

• Студентам технических специальностей
  Позволит восполнить пробелы "классического" образования, получить практические навыки разработки и существенно повысить свою ценность на рынке труда

• Инженерам и специалистам по ремонту
  Станет отличным способом перейти в сферу разработки. Улучшит понимание устройств на низком уровне: поможет разобраться, как они работают "изнутри"

• Действующим разработчикам
  Позволит "уложить по полочкам" все знания, дополнит и расширит компетенции и навыки

• Предпринимателям и самозанятым
  Программа поможет приобрести все необходимые навыки для того, чтобы предлагать свои услуги по разработке устройств

• Бизнесу, производству и компаниям
  Программа поможет повысить квалификацию и уровень ваших сотрудников, что безусловно отразится положительно на качестве выпускаемой продукции

Программа

1. Введение в профессию
2. Язык Си. Базовый уровень
3. Язык Си. Продвинутый уровень
4. Основы Электроники
5. Проектирование устройств
6. Микроконтроллеры. Вводный курс
7. Микроконтроллеры STM32
8. Операционная система FreeRTOS
9. Распределенные системы и сети

Спойлер: Подробная прграмма

1. Введение в профессию

Вводное занятие
Этапы разработки устройств. Базовая физика.
Безопасность и охрана труда. Подбор инструментов

2. Язык Си. Базовый уровень

Лекция 1
Введение в язык Си. Модели хранения данных.
Компилятор. Написание первой программы.

Лекция 2
Системы счисления. Переводы из одной СС в другую.
Булева алгебра. Логические операции.

Лекция 3
Размер типов данных. Приведение типов.
Операторы присваивания. Ввод и вывод.

Лекция 4
Выражения языка Си. Приоритет выполнения операций.
Побитовая логика и операции.

Лекция 5
Операторы цикла. Ключевые слова switch, goto.
Области видимости.

Лекция 6
Функции ввода и вывода. Буферный вывод.
Создание функции. Передача аргументов.

Лекция 7
Область видимости переменных. Рекурсии.
Указатель, передача указателя по аргументу.

Лекция 8
Размещение вещественных типов в памяти.
Массивы и работа с ними.

Лекция 9
Адресная арифметика. Передача массива в функцию.
Работа со строками. Функции string.h.

Лекция 10
Структуры. Работа со структурами.
Файлы. Работа с файловой системой.

Лекция 11
Сборка многомодульных программ.
Работа с make и Makefile.

Лекция 12
Передача данных в программу через командную строку.
Препроцессор и макросы.

Лекция 13
Способы отладки программы.
Динамические структуры: стек и очередь.

3. Язык Си. Продвинутый уровень

Лекция 1
Побитовые операции, массивы, указатели.
Структуры, побитовые поля. Функции.

Лекция 2
Указатели. Ошибки при работе с указателями.
Особенности работы с динамической памятью.

Лекция 3
Различные библиотеки языка С - Обзор.

Лекция 4
Способы оптимизации алгоритмов.
Инструмент оптимизации кода — профайлер.

Лекция 5
Оценка сложности алгоритма. Побитовые операции в шифровании.
Изучение нескольких алгоритмов и оценка их производительности.

Лекция 6
Повторение компиляции. Ключи компиляции.
Исследование исполняемого файла. Разбор примеров на ассемблере.

Лекция 7
Однонаправленные и двунаправленные списки.
Двоичные деревья и деревья поиска.

Лекция 8
Нахождение корней уравнения численным методом.
Использование численных методов интегрирования функции.

Семинар 1
Приложение «Локальный чат» по протоколу TCP

4. Основы Электроники

Лекция 1
Ток и напряжение. Постоянный и переменный ток.
Законы и правила. Схемотехника. Элементная база.

Лекция 2
Обзор KiCAD

Лекция 3
ВАХ. Делители напряжения. RC-цепи

Лекция 4
Полупроводники. Диоды, стабилитроны, транзисторы
Схемы подключения. Практика

Лекция 5
Управление нагрузками. Ключи биполярные и полевые.
Драйверы, реле. Нагрузка переменного тока

Лекция 6
Источники питания. Полупроводники, Диоды.
Стабилизаторы, Транзисторы. Практический блок.

Лекция 7
Гальваническая изоляция. Задачи и разновидности.

Лекция 8
Регуляторы напряжения. Устройство и принцип работы.
Схемы подключения. КПД. Использование аналогов.

Лекция 9
Операционные усилители. Схемы включения.
Компараторы. Таймеры 555. Режимы работы.

Лекция 10
ШИМ. Общая информация. Формирование. Примеры

Лекция 11
Преобразователи. Основные топологии. Повышающий.
Понижающий. SEPIC. Практическая часть.

Лекция 12
Основы цифровой логики. Комбинационные логические устройства.
Последовательные цифровые устройства.

Лекция 13
Мультиплексор. Основы, принцип работы, практическое применение.
Индикаторы. Счетчик-дешифратор.

Лекция 14
Минимальные условия запуска МК.
Питание, сброс, загрузка.

Лекция 15
Защита выводов. Угрозы и методы защиты. Переполюсовка.
Перенапряжение. ESD. Нагрузочная способность.

Лекция 16
Работа в KiCAD. Пример проекта с МК
Практика. Трассировка проекта с микроконтроллером.

Лекция 17
Практика. Обсуждение практических заданий.
Получение курсового задания

5. Проектирование устройств

Лекция 1
Знакомство с Arduino. Среда разработки. Создание первого проекта. Дребезг контактов.

Лекция 2
Обзор доступных сенсоров. Получение сигнала. Знакомство с АЦП. Фильтрация шума.

Лекция 3
Разные средства индикации. Знакомство с понятием ШИМ. Возможности дальнейшего улучшения.

Лекция 4
Динамическая индикация. Сдвиговый регистр. Практические примеры.

Лекция 5
Шина I2C. Устройство I2C.

Лекция 6
Дисплеи и SPI. Знакомство с интерфейсом SPI. Подключение дисплея, вывод данных

Лекция 7
Прерывания. Аппаратные прерывания. Прерывания по таймеру.

Лекция 8
Машинное обучение. TinyML. Актуальность и будущее. Парадигма машинного обучения.

Лекция 9
Машинное обучение и TinyML

Лекция 10
Основные задачи TinyML

6. Микроконтроллеры. Вводный курс

Лекция 1:
Введение. Основные инструменты

Лекция 2
Структура проекта. GPIO.
Знакомство с прерываниями.

Лекция 3
Тактирование. SPI. I²C.

Лекция 4
Асинхронные интерфейсы - УАПП/UART.
Протокол ModBus.

Лекция 5
Протокол USB. Режим USB-CDC. Подключение.
Передача данных. Рассмотрение формата Intel HEX.

Лекция 6
Аналоговые блоки АЦП, ЦАП, их функции.
Измерение напряжения, формирование аналогового сигнала.

Лекция 7
Таймеры и их функции. Режимы работы таймера.
Работа таймера с энкодером. Запуск в режиме ШИМ.

Лекция 8
SD карта и файловая система. Доступ к файлам и их чтение.
Библиотека FATFS. Шина SDIO.

Лекция 9
Обратная связь. Повторение прошлых занятий.

Лекция 10
Основы планирования

7. Микроконтроллеры STM32

Лекция 1
Микроконтроллеры STMicroelectronics. Серии.
Конфигуратор CubeMX. Поиск и замена МК, совместимость.

Лекция 2
Программирование и отладка. ST-Link. JTAG и SWD.
Debug Access Port. Встроенный загрузчик и DFU.

Лекция 3
Особенности FLASH, организация памяти. Банки, сектора, страницы.
Запись данных. Библиотеки абстракций. Структура проектов и BSP.

Лекция 4
Сторожевые таймеры. Функции. Перезапуск таймером.
Передача управления. Регистры стека и таблицы векторов прерываний.

Лекция 5
Таймеры HRTIM для генерации ШИМ.
Таймеры LPTIM в качестве источника событий.

Лекция 6
Управление энергопотреблением. Переходы между режимами.
BOR и Power-On-Reset.

Лекция 7
DMA. Функции обратного вызова.
DMA с различной периферией.

Лекция 8
CRC, RNG, HASH, CRYP. Блок вычисления контрольной суммы.
Генератор случайных чисел. Вычисление HASH. Аппаратное шифрование.

Лекция 9
OPAMP и COMP. Снижение стоимости устройств. Связь с периферией.
Практическое использование. Связь с прерываниями.

Лекция 10
Часы реального времени, Touch Sensing.
Загрузчик. Анализ работ студентов. Ответы на вопросы.

8. Операционная система FreeRTOS

Занятие 1
Операционная система реального времени FreeRTOS.
Лицензирование, состав, интеграция в проект.

Занятие 2
Управление задачами. Состояния задач. Приоритеты. Алгоритмы планирования.

Занятие 3
Управление очередями

Занятие 4
Управление памятью. Программные таймеры.

Занятие 5
Ресурсы и прерывания. Двоичные и счетные семафоры.
События. Группы событий. Нотификация.

Занятие 6
Двоичные и счетные семафоры. События.
Группы событий. Нотификация.

Занятие 7
Снижение энергопотребления. Управление питанием.

Занятие 8
Сложные случаи. Макросы. Стиль кода.

9. Распределенные системы и сети

Лекция 1
Компьютерные сети. Типы сетей.
Основные параметры и настройки в сетях.

Лекция 2
Виртуализация. Способы вычислений.
Модели услуг. Модели развертывания.

Лекция 3
Распределённые технологии: BitTorrent, VPN, Tor, Blockchain.
Обзор и знакомство.

Лекция 4
Особенности распред. сетей. Масштабирование. Монолитный и микросервисный подходы. Интеграция. API. Паттерны. Запросы.

Лекция 5
Типы сетевых протоколов. Механизмы и характеристики Mesh-сетей.
Особенности Mesh-сетей, их достоинства и недостатки.

Лекция 6
Экосистема IoT. Архитектура LPWAN сетей.
Межмашинное (M2M) взаимодействие. Эталонная модель.

Лекция 7
IoT-платформы. Определение, роли, состав и цели.
Обзор популярных плафторм. Категории и методика выбора.

Цена 84000 руб.
Скрытая ссылка