Formation de base en BSP et C embarqué

Leçon 1 • Premier programme sur métal nu

Écrit et flashe un programme C minimal sans OS ni bibliothèque. Démontre le cycle complet compilation-flashage-débogage sur du matériel réel.

Leçon 2 • Lecture de la documentation matérielle

Enseigne la navigation systématique dans les fiches techniques et les manuels de référence. Soutient directement la programmation au niveau des registres dans les chapitres suivants.

Leçon 3 • Installation de la chaîne d'outils et de l'environnement de développement

Installe et configure un compilateur croisé, un débogueur et un système de construction. Les étudiants produisent un environnement de construction fonctionnel avant d'écrire du code.

Leçon 4 • Ce qu'est et fait un BSP

Définit le périmètre du BSP : code de démarrage, pilotes et couches HAL. Relie les responsabilités du BSP aux tâches de mise en service du matériel.

Leçon 1 • Types à largeur fixe et représentation des données

Introduit les types stdint.h et leur signification matérielle. Empêche les bogues d'hypothèses de taille qui causent des défaillances silencieuses sur le matériel cible.

Leçon 2 • Pointeurs et modèles d'accès à la mémoire

Couvre l'arithmétique des pointeurs, les pointeurs de fonction et l'accès aux entrées-sorties mappées en mémoire. Permet directement la manipulation des registres dans les chapitres suivants.

Leçon 3 • Directives du préprocesseur et du compilateur

Couvre les macros, la compilation conditionnelle et les attributs du compilateur. Permet une sélection de code portable et spécifique au matériel entre les cibles BSP.

Leçon 4 • Techniques de manipulation de bits

Enseigne le masquage, la mise à un, la mise à zéro et le basculement de bits individuels. Ces opérations sont le mécanisme principal pour configurer les registres matériels.

Leçon 1 • Syntaxe et sections des scripts d'éditeur de liens

Explique MEMORY, SECTIONS et les définitions de symboles dans les scripts GNU LD. Les étudiants placent .text, .data et .bss dans les régions correctes.

Leçon 2 • Configuration de la pile et du tas

Configure la taille de la pile, les limites du tas et la détection de débordement. Empêche les défaillances mémoire d'exécution les plus courantes dans les systèmes embarqués.

Leçon 3 • Carte mémoire du microcontrôleur

Mappe les régions Flash, SRAM et périphériques aux adresses physiques. Fournit le modèle spatial requis pour la rédaction des scripts de l'éditeur de liens.

Leçon 4 • Code de démarrage et initialisation de l'exécution C

Implémente la séquence de démarrage qui copie .data et met à zéro .bss avant main. Relie les symboles de l'éditeur de liens au code assembleur et C de démarrage.

Leçon 1 • Anti-rebond et détection de front

Implémente un anti-rebond logiciel et configure les interruptions déclenchées par front. Produit une détection fiable d'appui sur bouton en tant qu'exercice pratique.

Leçon 2 • Architecture des registres GPIO

Couvre les registres de direction, de sortie, d'entrée et de fonction alternative. Établit le modèle au niveau des registres appliqué à tous les pilotes de périphériques.

Leçon 3 • Activation de l'horloge et réinitialisation des périphériques

Explique pourquoi les périphériques doivent être activés en horloge avant l'accès aux registres. Empêche le verrouillage silencieux causé par l'accès à des périphériques non activés.

Leçon 4 • Rédaction de routines de service d'interruption

Implémente les ISR avec une dénomination correcte, une latence minimale et un effacement sécurisé des indicateurs. Introduit les risques de données partagées entre le contexte ISR et le contexte main.

Leçon 1 • Architecture matérielle du temporisateur

Explique le pré-diviseur, le registre de rechargement automatique et les modes de compteur. Fournit le modèle conceptuel pour toutes les fonctionnalités basées sur un temporisateur.

Leçon 2 • Capture d'entrée et mesure de fréquence

Utilise la capture d'entrée pour mesurer la largeur d'impulsion et la fréquence du signal. Démontre l'utilisation bidirectionnelle du même périphérique temporisateur.

Leçon 3 • Génération de signaux PWM

Configure les canaux de comparaison de sortie pour la PWM avec un rapport cyclique réglable. Permet le contrôle de moteurs et la variation de luminosité des LED en tant qu'applications pratiques.

Leçon 4 • Temporisateurs de surveillance et sécurité système

Configure les temporisateurs de surveillance indépendants et à fenêtre pour la récupération après défaillance. Introduit le concept de surveillance de l'activité du système dans la conception d'un BSP.

Leçon 1 • Implémentation du pilote UART

Configure le débit en bauds, le format de trame et les registres d'émission/réception. Construit un pilote UART par interrogation comme base pour les mises à niveau pilotées par interruption.

Leçon 2 • Implémentation du pilote SPI

Configure la polarité d'horloge, la phase et le contrôle de sélection de circuit intégré SPI. Implémente des transferts en duplex intégral vers un capteur ou un dispositif mémoire externe.

Leçon 3 • UART piloté par interruption avec tampons circulaires

Met à niveau le pilote par interrogation pour utiliser les interruptions TX/RX et les tampons circulaires. Élimine le blocage du CPU pendant les transferts série.

Leçon 4 • Implémentation du pilote I2C

Implémente les séquences de démarrage, d'adresse, de données et d'arrêt I2C au niveau des registres. Gère correctement les erreurs ACK/NACK et d'arbitrage de bus.

Leçon 1 • Stratification du BSP et conception de l'API

Définit les couches HAL, pilote et application avec des contrats d'interface clairs. Permet la réutilisation des pilotes entre les variantes matérielles sans modifier le code d'application.

Leçon 2 • Initialisation et cycle de vie du pilote

Implémente les transitions d'état init, deinit et de mode d'alimentation pour chaque pilote. Assure un démarrage déterministe et un arrêt propre dans le BSP.

Leçon 3 • Configuration et fichiers d'en-tête de carte

Centralise les affectations de broches, les fréquences d'horloge et les indicateurs de fonctionnalité dans les en-têtes de carte. Isole les différences matérielles dans un seul fichier par carte cible.

Leçon 4 • Portage du BSP vers une nouvelle cible

Parcourt les étapes pour porter un BSP existant vers un microcontrôleur différent. Valide la conception de l'abstraction en exerçant les points de jonction spécifiques au matériel.

Leçon 1 • Intégration continue pour le firmware

Automatise la construction, l'analyse statique et les tests unitaires dans un pipeline CI. Garantit que les barrières de qualité du BSP s'exécutent à chaque modification de code sans effort manuel.

Leçon 2 • Gestion des défauts et récupération d'erreur

Implémente des gestionnaires de défauts graves qui capturent les piles d'appels et l'état des défauts. Permet l'analyse post-mortem des plantages dans le firmware déployé.

Leçon 3 • Tests unitaires du code C embarqué

Applique les frameworks de tests unitaires basés sur l'hôte à la logique des pilotes BSP. Sépare le code dépendant du matériel de la logique pure testable.

Leçon 4 • Techniques de débogage JTAG et SWD

Utilise un débogueur matériel pour définir des points d'arrêt, inspecter les registres et parcourir les ISR. Renforce la confiance dans les flux de travail de débogage sur matériel réel.