Echtzeit-Firmware für Microcontroller entwickeln
FreeRTOS & STM32 praxisnah einsetzen – von Tasks bis Debugging
Echtzeit-Firmware für Microcontroller entwickeln
Julian Achatzi, M.Eng.
Julian Achatzi besitzt langjährige Erfahrungen in der Firmware-Entwicklung. Seine beruflichen Stationen brachten in insbesondere mit STM32 Mircrocontrollern, FreeRTOS & Zephyr, aber auch größeren Systemen und embedded Linux in Berührung.
Warum sollten Sie dieses Seminar besuchen?
Sie entwickeln Firmware für Microcontroller und stoßen bei komplexeren Systemen an die Grenzen von Bare-Metal-Programmierung? Sie möchten Ihre Projekte zuverlässig, effizient und skalierbar gestalten und suchen einen praxisnahen Einstieg in Echtzeitbetriebssysteme (RTOS)? Dann ist dieses Seminar genau richtig für Sie.
Mit RTOS-basierten Systemen erhöhen Sie die Zuverlässigkeit, Effizienz und Skalierbarkeit Ihrer Produkte. Ihr Team lernt, Timing, Nebenläufigkeit und CPU-Last-Probleme früh zu erkennen und im RTOS-Kontext gezielt zu lösen, wodurch Entwicklungsaufwand und Fehlerquellen deutlich reduziert werden. Gleichzeitig steigern Sie die Innovationskraft Ihrer Abteilung: Neue Funktionen lassen sich einfacher integrieren, ohne, dass die Verständlichkeit des Codes leidet und langfristig senken Sie Kosten durch weniger Nacharbeit.
Ziel der Weiterbildung
Was lernen Sie konkret?
Nach dem Seminar können Sie RTOS-basierte Firmware sicher entwickeln, verstehen was Scheduler, Tasks, Prioritäten und Kontextwechsel sind und wissen, wie Sie RTOS-spezifische Probleme erkennen und beheben können.
Sie üben die Umsetzung direkt anhand eines praktischen Projekts: ein „Wohnmobil-Monitoring-System“.
Dabei lernen Sie:
- Tasks zu erstellen und zu koordinieren (Temperaturmessung, Logging, Displayausgabe)
- Nebenläufigkeit und Synchronisation über Semaphore, Mutexe und Eventgroups zu steuern
- Periodische Tasks effizient zu planen und Timing-Probleme wie Latenz oder Jitter zu erkennen
- Asynchrones Signaling zwischen Tasks zu implementieren
- Die Auslastung ihres Systems, sowohl in Hinblick auf CPU-Last als auch Speicherbelegung, bei Verwendung eines RTOS zu analysieren und optimieren.
- Architekturentscheidungen zu treffen und automatisiertes Testen (Unit-Tests, CI, HIL) einzuführen
Am Ende des Workshops haben Sie nicht nur theoretisches Wissen, sondern auch praktische Erfahrung und ein funktionsfähiges RTOS-basiertes Projekt, das Sie auf Ihre eigenen Firmwareprojekte übertragen können.
Seit über 65 Jahren gehört die Technische Akademie Esslingen (TAE) mit Sitz in Ostfildern – nahe der Landeshauptstadt Stuttgart – zu Deutschlands größten Weiterbildungs-Anbietern für berufliche und berufsvorbereitende Qualifizierung im technischen Umfeld. Unser Ziel ist Ihr Erfolg. Egal ob Seminar, Zertifikatslehrgang oder Fachtagung, unsere Veranstaltungen sind stets abgestimmt auf die Bedürfnisse von Ingenieuren sowie Fach- und Führungskräften aus technisch geprägten Unternehmen. Dabei können Sie sich stets zu 100 Prozent auf die Qualität unserer Angebote verlassen. Warum das so ist?
Einführung und Motivation
- Wann & warum RTOS statt Bare Metal
- typische Herausforderungen
- Überblick über gängige RTOS
Architektur eines RTOS
- Scheduler, Tasks, Prioritäten, Kontextwechsel
- Speicherverwaltung
- Interrupt Handling in RTOS-Anwendungen
Tasks in FreeRTOS
- Einführung & Beispiele
- Hands-On I: Entwicklungsumgebung einrichten, Firmware mit zwei Tasks erstellen
IRQs & RTOS
- Theorie zu IRQs & Events
- Hands-On II: Tastersteuerung & Eventsignaling
- Nebenläufigkeitsprobleme, Semaphore & Mutexe
- Hands-On III: Nebenläufigkeitsprobleme mit Mutex lösen
Periodische Tasks
- Theorie zeitgesteuerter Tasks
- Hands-On IV: Unterschiedliche Task-Frequenzen implementieren
Timing-Probleme
- Theorie zu Latenz, Jitter & Co
- Hands-On V: Systemverhalten mit Tracealyser & Oszilloskop analysieren
Signaling zwischen Tasks
- Theorie: Events, Eventgroups, Message-Queues, Semaphore
- Hands-On VI: Verbesserung der Anwendung durch Asynchronität und event-getriebener Steuerung
CPU-Last Probleme
- Theorie zu Analyse & Debugging
- Hands-On VII: CPU-Last messen und optimieren
Architektur, Patterns & Testing
- Theorie zu Architektur & Patterns
- Diskussion der in den Hands-On-Übungen geschaffenen Anwendung im Hinblick auf architekturelle Fragen
- Teststrategien: Unit- und Integrationstests bei Verwendung eines RTOS
Für wen ist das Seminar geeignet?
Dieses Seminar richtet sich an:
- Firmware-Entwickler*innen, die erstmals RTOS-basierte Systeme entwickeln
- Software-Entwickler*innen mit Erfahrung in nicht-echtzeitfähigen OS, die ihr Wissen auf Echtzeitbetriebssysteme erweitern möchten
- Embedded-Entwickler*innen, die FreeRTOS, Zephyr oder andere RTOS effizient in STM32- oder µC-Projekten einsetzen wollen
Besonders geeignet ist das Seminar für Entwickler aus den Bereichen Automotive, IoT, Industrieautomation oder Geräteentwicklung, die komplexe, zeitkritische Firmware zuverlässig implementieren müssen.
73760 Ostfildern
Anfahrt
Die TAE befindet sich im Südwesten Deutschlands im Bundesland Baden-Württemberg – in unmittelbarer Nähe zur Landeshauptstadt Stuttgart. Unser Schulungszentrum verfügt über eine hervorragende Anbindung und ist mit allen Verkehrsmitteln gut und schnell zu erreichen.
Hotelübernachtung benötigt?
Über den nachfolgenden Link finden Sie nahegelegene Hotels in direkter Umgebung zu TAE-Konditionen:
HotelbuchungDie Teilnahme beinhaltet Verpflegung sowie ausführliche Unterlagen.
Preis:
Die Teilnahmegebühr beträgt:
1.490,00 €
(MwSt.-frei)
Fördermöglichkeiten:
Bei einem Großteil unserer Veranstaltungen profitieren Sie von bis zu 70 % Zuschuss aus der ESF-Fachkursförderung.
Bisher sind diese Mittel für den vorliegenden Kurs nicht bewilligt. Dies kann verschiedene Gründe haben. Wir empfehlen Ihnen daher, Kontakt mit unserer Anmeldung aufzunehmen. Diese gibt Ihnen gerne Auskunft über die Förderfähigkeit der Veranstaltung.
Weitere Bundesland-spezifische Fördermöglichkeiten finden Sie hier.
Inhouse Durchführung:
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