Curso Básico de BSP e C Embarcado

Aula 1 • Primeiro Programa Bare-Metal

Escreve e grava um programa C mínimo sem SO ou biblioteca. Demonstra o ciclo completo de compilação-gravação-depuração em hardware real.

Aula 2 • Lendo Documentação de Hardware

Ensina a navegação sistemática de datasheets e manuais de referência. Apoia diretamente a programação em nível de registradores em capítulos posteriores.

Aula 3 • Configuração do Ambiente de Desenvolvimento e Toolchain

Instala e configura um compilador cruzado, depurador e sistema de build. Os alunos produzem um ambiente de build funcional antes de escrever qualquer código.

Aula 4 • O que é um BSP e o que ele Faz

Define o escopo do BSP: código de inicialização, drivers e camadas HAL. Conecta as responsabilidades do BSP às tarefas de bring-up de hardware.

Aula 1 • Tipos de Largura Fixa e Representação de Dados

Apresenta os tipos stdint.h e seu significado para o hardware. Previne bugs de suposição de tamanho que causam falhas silenciosas no hardware alvo.

Aula 2 • Ponteiros e Padrões de Acesso à Memória

Abrange aritmética de ponteiros, ponteiros para funções e acesso a E/S mapeada em memória. Habilita diretamente a manipulação de registradores em capítulos subsequentes.

Aula 3 • Diretivas de Pré-processador e Compilador

Abrange macros, compilação condicional e atributos de compilador. Permite a seleção portável de código específico de hardware entre alvos de BSP.

Aula 4 • Técnicas de Manipulação de Bits

Ensina mascaramento, definição, limpeza e alternância de bits individuais. Essas operações são o mecanismo principal para configurar registradores de hardware.

Aula 1 • Sintaxe do Script de Linker e Seções

Explica MEMORY, SECTIONS e definições de símbolo em scripts GNU LD. Os alunos posicionam .text, .data e .bss nas regiões corretas.

Aula 2 • Configuração de Pilha e Heap

Configura tamanho da pilha, limites do heap e detecção de estouro. Previne as falhas de memória em tempo de execução mais comuns em sistemas embarcados.

Aula 3 • Mapa de Memória do Microcontrolador

Mapeia regiões de Flash, SRAM e periféricos para endereços físicos. Fornece o modelo espacial necessário para a criação de scripts de linker.

Aula 4 • Código de Inicialização e Inicialização do Runtime C

Implementa a sequência de inicialização que copia .data e zera .bss antes da main. Conecta símbolos do linker ao código de inicialização em assembly e C.

Aula 1 • Debouncing e Detecção de Borda

Implementa debouncing por software e configura interrupções disparadas por borda. Produz detecção confiável de pressionamento de botão como exercício prático.

Aula 2 • Arquitetura de Registradores GPIO

Abrange registradores de direção, saída, entrada e função alternativa. Estabelece o modelo em nível de registrador aplicado a todos os drivers de periféricos.

Aula 3 • Ativação de Clock e Reset de Periféricos

Explica por que periféricos precisam ter o clock ativado antes do acesso aos registradores. Previne o travamento silencioso causado pelo acesso a periféricos sem clock.

Aula 4 • Escrevendo Rotinas de Serviço de Interrupção

Implementa ISRs com nomenclatura correta, latência mínima e limpeza segura de flags. Introduz riscos de dados compartilhados entre o contexto da ISR e da main.

Aula 1 • Arquitetura de Hardware do Temporizador

Explica prescaler, registrador de recarga automática e modos do contador. Fornece o modelo conceitual para todos os recursos baseados em temporizadores.

Aula 2 • Captura de Entrada e Medição de Frequência

Usa captura de entrada para medir largura de pulso e frequência de sinal. Demonstra o uso bidirecional do mesmo periférico temporizador.

Aula 3 • Geração de Sinal PWM

Configura canais de compare de saída para PWM com ciclo de trabalho ajustável. Habilita controle de motor e dimerização de LED como aplicações práticas.

Aula 4 • Temporizadores Watchdog e Segurança do Sistema

Configura temporizadores watchdog independentes e com janela para recuperação de falhas. Introduz o conceito de monitoramento de vivacidade do sistema no projeto de BSP.

Aula 1 • Implementação do Driver UART

Configura taxa de transmissão, formato do quadro e registradores de transmissão/recepção. Constrói um driver UART por polling como base para atualizações orientadas a interrupção.

Aula 2 • Implementação do Driver SPI

Configura polaridade e fase do clock SPI e controle do chip-select. Implementa transferências full-duplex para um sensor externo ou dispositivo de memória.

Aula 3 • UART Orientada a Interrupção com Buffers Circulares

Atualiza o driver por polling para usar interrupções de TX/RX e buffers circulares. Elimina o bloqueio da CPU durante transferências seriais.

Aula 4 • Implementação do Driver I2C

Implementa sequências de start, endereço, dados e stop do I2C em nível de registrador. Trata corretamente erros de ACK/NACK e arbitragem de barramento.

Aula 1 • Camadas do BSP e Projeto de API

Define as camadas HAL, driver e aplicação com contratos de interface claros. Permite a reutilização de drivers entre variantes de hardware sem modificar o código da aplicação.

Aula 2 • Inicialização e Ciclo de Vida do Driver

Implementa transições de init, deinit e estado de potência para cada driver. Garante inicialização determinística e desligamento limpo no BSP.

Aula 3 • Arquivos de Cabeçalho de Configuração e Placa

Centraliza atribuições de pinos, frequências de clock e flags de recursos em cabeçalhos de placa. Isola diferenças de hardware em um único arquivo por placa alvo.

Aula 4 • Portando o BSP para um Novo Alvo

Percorre as etapas para portar um BSP existente para um microcontrolador diferente. Valida o projeto de abstração exercitando as costuras específicas de hardware.

Aula 1 • Integração Contínua para Firmware

Automatiza build, análise estática e testes unitários em um pipeline de CI. Garante que os portões de qualidade do BSP sejam executados em cada alteração de código sem esforço manual.

Aula 2 • Tratamento de Falhas e Recuperação de Erros

Implementa handlers de falha grave que capturam quadros de pilha e status da falha. Permite análise post-mortem de travamentos em firmware implantado.

Aula 3 • Teste Unitário de Código C Embarcado

Aplica frameworks de teste unitário baseados em host à lógica de drivers do BSP. Separa o código dependente de hardware da lógica pura testável.

Aula 4 • Técnicas de Depuração com JTAG e SWD

Usa um depurador de hardware para definir breakpoints, inspecionar registradores e percorrer ISRs. Constrói confiança em fluxos de trabalho de depuração ao vivo em hardware.