Инженер умных систем

Дмитрий Семенов знакомит со сферой встроенных систем (Embedded Systems) и проводит от базовой физики и пайки плат до программирования микроконтроллеров STM32 и настройки операционной системы реального времени.

О чем курс

Инженер умных систем проектирует аппаратную часть и пишет низкоуровневый код для управления электроникой: от потребительской техники до систем транспорта и летательных аппаратов. Обучение охватывает цикл создания устройств — от подбора компонентов, схемотехники и трассировки печатных плат до отладки прошивок и интеграции в распределенные сети.

Материал структурирован для подготовки специалистов с любого начального уровня до позиций Junior и Junior+. В процессе осваиваются прикладные инструменты разработки, включая САПР печатных плат KiCAD, конфигуратор STM32CubeMX и операционную систему FreeRTOS.

Что внутри

Обучение начинается с синтаксиса и возможностей языка Си на базовом и продвинутом уровнях: разбираются работа с указателями, динамическая память, структуры данных, численные методы, алгоритмы и сборка многомодульных проектов с помощью утилиты make. В схемотехнической части рассматриваются компоненты, полупроводники, расчет источников питания, гальваническая изоляция и защита выводов.

Далее внимание переходит к микроконтроллерам, начиная от прототипирования на Arduino и концепций TinyML до глубокого изучения архитектуры STM32. Рассматриваются аппаратные интерфейсы UART, SPI, I2C, прямое управление памятью DMA, прерывания и конфигурирование таймеров. Завершающие блоки знакомят с диспетчеризацией задач в FreeRTOS, сетевыми протоколами, принципами Mesh-сетей и платформами интернета вещей.

Для кого

• Начинающие и специалисты из других сфер IT, планирующие освоить аппаратную инженерию и низкоуровневую разработку.
• Студенты технических специальностей, которым нужна системная практика разработки устройств в дополнение к вузовской программе.
• Инженеры и мастера по ремонту техники, желающие перейти к проектированию и понять работу микросхем на аппаратном уровне.
• Действующие программисты, стремящиеся структурировать знания об архитектуре микроконтроллеров и периферии.
• Предприниматели и разработчики заказных решений, запускающие собственные аппаратные продукты.
• Технические команды компаний и производств, обновляющие квалификацию сотрудников для выпуска электронных приборов.

Чему вы научитесь

Вы научитесь проектировать принципиальные схемы, работать с элементной базой и выполнять трассировку печатных плат в пакете KiCAD. В части программирования вы освоите написание и профилирование кода на Си, управление ресурсами микроконтроллеров STM32 и взаимодействие со стандартными шинами передачи данных.

Отдельный блок отведен под многозадачность в операционной системе FreeRTOS: вы разберете семафоры, очереди сообщений и планирование потоков. Также вы узнаете принципы построения сетей IoT, механизмы развертывания протоколов межмашинного взаимодействия и интеграции устройств в распределенные системы.