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Embedded-Software-Design mit C++: Von der Architektur zum wartbaren Embedded-System

C++ gehört seit Jahren zu den wichtigsten Werkzeugen in der Embedded-Entwicklung. Doch leistungsfähige Sprachmerkmale allein garantieren noch keine wartbare Software. Erst das Zusammenspiel aus einer durchdachten Struktur, bewährten Entwurfsprinzipien und geeigneten Patterns schafft Systeme, die auch langfristig robust und anpassungsfähig bleiben.


Genau diesen Fragen widmet sich das neue MicroConsult-Training „Embedded-Software-Design und -Patterns mit modernem C++“ mit dem erfahrenen Trainer Thomas Batt. Der erste Termin findet vom 9. bis 13. November 2026 statt.

Warum Softwaredesign über den Projekterfolg entscheidet

Viele Embedded-Projekte starten mit einer klaren Vision und einer sauberen Architektur. Mit jeder neuen Anforderung, jedem zusätzlichen Feature und jedem kurzfristigen Workaround steigt jedoch die Komplexität. Was zunächst als pragmatische Lösung erscheint, kann sich später als schwer wartbarer Code oder als Hindernis für Erweiterungen erweisen.

Im Training mit Thomas Batt lernen die Teilnehmenden, Softwaredesign systematisch von Softwarearchitektur zu unterscheiden und Designentscheidungen bewusst zu treffen. Dabei werden unter anderem Themen wie Refactoring, Reverse Engineering, Re-Design und Re-Engineering behandelt, um bestehende Systeme gezielt weiterzuentwickeln.

Moderne Designprinzipien für Embedded-Systeme

Ein Schwerpunkt des Trainings liegt auf bewährten Designprinzipien und deren Anwendung in modernen C++-Projekten. Dazu gehören:

  • Generische Designprinzipien
  • Die SOLID-Prinzipien
  • Objektorientierte Designprinzipien
  • Clean Code Development (CCD)

Die Teilnehmenden erfahren dabei, wie sich diese Konzepte direkt auf die Qualität, Wartbarkeit und Erweiterbarkeit ihrer Software auswirken.

Design Patterns in der Praxis

Design Patterns gehören seit Jahren zu den wichtigsten Werkzeugen professioneller Softwareentwicklung. Im Embedded-Umfeld müssen sie jedoch häufig an Echtzeit-, Speicher- oder Hardwareanforderungen angepasst werden.

Anhand konkreter Beispiele behandelt das Seminar unter anderem:

  • Callback- und Observer-Pattern
  • State-Pattern für Zustandsautomaten
  • Memory Arena und Pool Allocation Pattern
  • Manager Pattern
  • Visitor Pattern
  • Broker Pattern für serviceorientierte Architekturen

Dabei steht nicht die Theorie im Vordergrund, sondern die konkrete Umsetzung in C++.

Design-Beispiel für die Manager-Pattern-Anwendung

Bild 1: Design-Beispiel für die Manager-Pattern-Anwendung

Von Zustandsautomaten bis zum Echtzeitbetriebssystem

Embedded-Software muss häufig Ereignisse verarbeiten, Zustände verwalten und deterministisch auf externe Einflüsse reagieren. Deshalb widmet sich das Training intensiv dem Design von Zustandsfolgeautomaten – von UML-Modellen bis zu unterschiedlichen Implementierungsvarianten in C++. Ebenso werden Konzepte für Hardwaretreiber, Interrupt-Management und Betriebssystemabstraktionen behandelt.

Exemplarische Embedded-Software-Architektur

Bild 2: Exemplarische Embedded-Software-Architektur

Auch die Integration von Echtzeitbetriebssystemen kommt nicht zu kurz. Die Teilnehmenden lernen moderne Ansätze für Taskdesign, Single- und Multicore-Systeme sowie den Einsatz von FreeRTOS kennen.

Architekturansätze für die Zukunft

Neben klassischen Designtechniken behandelt das Seminar auch moderne Architekturkonzepte wie:

  • Domain Driven Architecture (DDA)
  • Layer Pattern
  • Service Oriented Architecture (SOA)
  • Broker Pattern

Die vorgestellten Konzepte werden anhand konkreter Sensoranwendungen analysiert und anschließend in C++ umgesetzt.

Lernen durch Anwenden

Besonderen Wert legt das Training auf den Praxisbezug. Die Teilnehmenden verfeinern schrittweise eine vorgegebene Embedded-Softwarearchitektur, implementieren die Lösungen mit modernem C++ und testen diese auf einem Embedded-Target. So entsteht ein direkter Transfer von der Theorie in den Projektalltag.

Für wen eignet sich das Training?

Das Seminar richtet sich an Softwareentwickler, Softwarearchitekten, Softwaredesigner und Teammitglieder aus der Embedded-, Echtzeit- und Firmwareentwicklung, die bereits über praktische C++-Erfahrung verfügen und ihre Fähigkeiten im Bereich Softwaredesign gezielt ausbauen möchten.

Fazit

Technologien ändern sich ständig – gute Software-Designprinzipien hingegen bleiben. Wer Embedded-Systeme entwickelt, die langfristig wartbar, erweiterbar und robust sein sollen, benötigt mehr als nur gute Programmierkenntnisse. Entscheidend ist die Fähigkeit, Architektur- und Designentscheidungen bewusst zu treffen und moderne C++-Konzepte sinnvoll einzusetzen.

Das neue Training Embedded-Software-Design und -Patterns mit modernem C++ bietet dafür das notwendige Handwerkszeug – praxisnah, fundiert und direkt auf die Anforderungen moderner Embedded-Projekte zugeschnitten. Der erste Durchführungstermin ist für den 9. bis 13. November 2026 geplant.

 

Weiterführende Informationen

MicroConsult Training: Embedded-Software-Design und -Patterns mit modernem C++

MicroConsult Training & Coaching zum Thema Embedded- und Echtzeit-Softwareentwicklung

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Alle MicroConsult Trainings & Coachings

 

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Veröffentlicht von

Thomas Batt

Thomas Batt