14  Klausur Prep

• Welche Programmteile in C kommen in welchen Speicherbereichen zu liegen? Betrachten Sie Vektoren, Maschinencode, initialisierte globale Daten, nicht initialisierte globale Daten, globale read-only Daten, Stack und Heap. Das Bild am Anfang des folgenden Abschnittes im Skript dient zur Verdeutlichung: Kapitel 5

• Startup von RESET bis Eintritt von main().

• Taktversorgung des F446 oder L476 (Übersichtsbild welche Taktquellen es gibt, siehe Datenblätter).

• Yiu, Cortex M for Beginners, 2016 Link

• In welche Einheiten sind die Funktionsblöcke des F446 bzw. L476 aufgeteilt? Siehe Farben im Bild am Anfang von Kapitel 4

• J. Yiu, The Definitive Guide to ARM® Cortex®-M3 and Cortex®-M4 Processors, 3rd Edition.

  • Intro to embedded software development

    Kap. 2.3, 2.4, 2.5 (vor allem 2.5 über Programmablauf)

  • CMSIS Core (Kap. 2.9)

  • GNU Compiler

    Kap. 17.1 - 17.4

  • Retargeting und Semihosting

    Ende von Kap. 2, Kap. 18

• Debuggen mit GDB

• Alle Versuche im Praktikum

  https://gitlab.com/hhoegl-tha/es

  • Starter Beispiel
  • GDB-Uebung
  • Weitere Versuche …

• Was soll an einem Embedded Arbeitsplatz alles vorhanden sein? Nachdenken über Werkzeuge, Messgeräte, Rechner.

• Buch von Lacamera: Kap. 1 und 2

• Exceptions, Interrupts, Faults

  • Übersichtsblatt Link

  • Zweiteiliger Artikel von Bertolotti (Pflicht!) Link

  • Wie findet man die Exception-Nummer eines Interrupts heraus?

  • Wie programmiert man einen Systick Handler?

  • Welche Funktionsblöcke spielen eine Rolle, wenn man externe Interrupts verwenden will?

  • Beispiele syshandler-cmsis und gpio-intr-cmsis in gitlab Gruppe es2-nucf446.

  • Yiu, Kap. 7, 8, 12 (freiwillig)

• Low-Power Programmierung

  • Kapitel 7

  • Wie lange läuft ein Board, das bei 5V etwa 80 mA Strom aufnimmt, an einem 3,7V Li-Polymer Akku mit 550 mAh Kapazität? Zum Anheben der 3,7V auf 5V wird ein Schaltwandler mit fast 100% Wirkungsgrad verwendet.

  • Fragen zum Artikel von R. Keil, F. Grobe, Designing energy efficient systems with Cortex-M Microcontrollers, 2009:

    1. Welche Betriebsarten zum Stromsparen hat ein moderner Mikrocontroller? Gerne in die Antwort eine Tabelle aufnehmen.

    2. Mit welchem Trick bei der Programmierung kann man ein Gerät mehrere Jahre aus einer kleinen Batterie betreiben? Zeichnen Sie die Leistungsaufnahme über der Zeit hin.

    3. Ist es besser, zum Stromsparen einen langsamen oder einen schnellen Mikrocontroller zu nehmen? (Hinweis: Die Stromaufnahme erhöht sich proportional mit der Taktfrequenz!)

    Artikel von Keil/Grobe

• Nebenläufige Programmierung (Yiu, Kap. 19)

  • Der Artikel von Bill Earl, “Multi-tasking the Arduino”, beschreibt sehr anschaulich, wie man mehrere Sachen auf dem Mikrocontroller quasi-gleichzeitig erledigen kann, ohne einen echten Multi-Tasker zu haben. Wie funktionieren die einzelnen Evolutionsstufen der Anwendung mit ihren Vor- und Nachteilen?

    https://learn.adafruit.com/multi-tasking-the-arduino-part-1

  • Wie funktioniert der simple kooperative Multitasker in folgendem Beispielprogramm?

    https://gitlab.com/hhoegl-tha/es/l476/taskswitch

    Wie kann man ihn erweitern, so dass ein präemptiver Multitasker entsteht?

  • Welches Problem verdeutlicht folgendes Beispiel? Auf welche Arten kann man es lösen?

    https://gitlab.com/hhoegl-tha/es/l476/shared-data-problem

  • FreeRTOS/CMSIS-RTOS im Skript: Kapitel 6