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EN RTOS-Grundlagen und Anwendung: Mechanismen und deren Einsatz in Laufzeit-Architekturen für Embedded- und Echtzeitsysteme
Angesichts steigender Komplexität in Embedded-Software-Applikationen und immer leistungsfähigerer Hardware werden auch immer mehr Echtzeitbetriebssysteme in die Software mit eingebunden. Der Einsatz von Echtzeit-Betriebssystemen stellt neue Herausforderungen an die Entwicklung.
Allgemeine Einführung in Echtzeitbetriebssysteme
- Wichtige Grundbegriffe (Betriebssystem, Echtzeit, Task, Multitasking, Scheduler)
- Klassifikation von Embedded-Systemen
- Klassifikation von Betriebssystem-Arten
- Anforderungen an Betriebssystem, Hardware, Entwicklungstools
- Lizenzmodelle
- Betriebssystem-Abstraktionsschicht (OSAL Operating System Abstraction Layer)
- POSIX (pThread)
- Nutzen, Vorteile und Nachteile beim Betriebssystem-Einsatz
- Praxisbeispiel: Aufteilung einer Applikation in Tasks
- Differenzierung zwischen Prozess, Task und Thread
- Taskzustände und Übergänge
- Taskeigenschaften und Mehrfachinstanziierung
- Spezifische Tasks
- Task-Kontext-Umschaltung und Hook-Routinen
- Designaspekte für Tasks
- Scheduler und deren Algorithmen (Endless Loop, Time-triggerd, Priority, Time-slice, Round-Robin, EDF Earliest Deadline First)
- Scheduler-Funktionalität und Designaspekte
- Die richtige Scheduler-Auswahl treffen
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiele
- Übung: Sie programmieren eine Task, instanziieren diese zweimal mit unterschiedlichen Prioritätskombinationen und werten das Verhalten aus
- Interrupt-Bearbeitung mit und ohne Betriebssystem
- Interrupt-Latenzzeit und Interrupt-Blockierzeit
- Priorisierung
- Interrupt-Serviceroutinen
- Interrupt-Threads/Tasks
- Designhinweise
- API (Application Programming Interface) Beispiele
- Übung: Sie programmieren eine Interrupt-Service-Routine und eine Task, um einen AD-Wandler zu servicen
- Systemtick und Konfiguration
- Delay-, Timeout-, Intervall-, Software-Watchdog-, Alarm-Timer
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiele
- Übung: Sie programmieren eine Intervall-Timer-gesteuerte Taskausführung
- Events, Signals: global, local, einzeln, als Gruppe, mit / ohne Parameter
- Semaphore, Promise und Future
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiele
- Übung: Sie programmieren eine Synchronisation zwischen einer Interrupt-Service-Routine und einer Task
- Race Conditions
- Ressource: Definition, Granularität und Blockierzeiten
- Semaphore, Mutex, Critical Section, Condition Variable, Spinlock
- Problemsituationen: Deadlock und Priority Inversion
- Lösungen: Priority Inheritance, Priority Ceiling u.a.
- Reader/ Writer Patterns
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiele
- Übung: Sie programmieren einen geschützten Zugriff von zwei Tasks auf eine gemeinsam genutzte Ressource
- Nachrichtenkonzepte: System-lokal und System-übergreifend
- Shared-Memory, Mailbox, Queue, Message Buffer, Pipe, Message Based, Socket
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiele
- Übung: Sie programmieren die Kommunikation zwischen einer Interrupt-Service-Routine und einer Task sowie zwischen zwei Tasks mit dem Mailbox-Konzept
- Speichersegmente (BSS, Stack, Heap)
- Stack-Überwachung
- Dynamisches Speichermanagement
- Pool-Allocation-Pattern: Speicherpools und Speicherblöcke
- MPU (Memory Protection Unit) und MMP (Memory Management Unit) Unterstützung
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiel
- Risiken erkennen und Stolpersteine vermeiden
- Softwareschichten-Architektur
- Treiberkonzepte
- Beispiele mit serieller und Ethernet-Kommunikation
- Typische Anwendungen in Embedded-Software-Applikationen
- API (Application Programming Interface) Beispiel
- Trace auf Betriebsmittelebene
- Vorstellung und Bewertung verschiedener Trace-Möglichkeiten und Darstellungsformen
- Vorführung mit Logik-Analyzer und professionellen Trace Tools (Percepio Tracealyzer und ARM Keil MDK)
- Von der Idee zur fertigen Laufzeitarchitektur
- Laufzeitarchitektur-Pattern und deren Einsatz für konkrete Aufgabenstellungen
- Transformation einer bestehenden Software-Architektur ohne Betriebssystem auf eine mit Betriebssystem unter optimaler Ausnutzung der Betriebssystem-Mechanismen
- Vorstellung und Vergleich verschiedener Laufzeitarchitektur-Konzepte - mit, aber auch ohne Betriebssystem
- Vorhersagbarkeit und Berechenbarkeit der verschiedenen Laufzeitarchitektur-Konzepte
- Auswahlhilfen für das "richtige" Laufzeitarchitektur-Konzept
- Praxisbeispiel Messgeräte-Applikation
- Übung: Sie entwickeln auf Basis von ausformulierten Anforderungen und einer Software-Architektur eine dazu passende Laufzeitarchitektur für ein real existierendes Embedded-System
- Hardware- und Software-Architekturen
- Aufgabenverteilung
- Möglichkeiten des Betriebssystem-Einsatzes
- Virtualisierung und Hypervisor
- Interrupt- und Treiber-Konzepte
- Wichtige Designaspekte
- Die geeignete Darstellungsform einer Laufzeitarchitektur
- Auszüge aus der UML (Unified Modeling Language)
- Praxistipps
- Übung: Sie nutzen Notationen und Diagramme der UML zur Darstellung der Laufzeitarchitektur
- Nutzendarstellung, Vor- und Nachteile
- Programmierung
- Praxisbeispiel mit FreeRTOSTM
- Leitfaden zur Betriebssystem-Auswahl
- Praxistipps zum Vergleich von Betriebssystemen
- Aktuelle Produktübersicht für Embedded-Software
- Checkliste mit wichtigen Auswahlkriterien
- In der durchgängigen Programmierübung nutzen Sie Betriebssystem-Mechanismen, um Schritt für Schritt eine Messgeräte-Applikation zu entwickeln.
- Zur Übungsdurchführung verwenden Sie das Arm Keil MDK (Microcontroller Development Kit) zusammen mit einer realen Hardware basierend auf einem Arm Cortex® Mikrocontroller.
- Als Echtzeit-Betriebssystem wählen Sie zwischen FreeRTOS™ oder dem CMSIS-RTOS Standard als Betriebssystem-Abstraktion.
- Sie entwickeln und dokumentieren eine Laufzeitarchitektur für eine komfortable Elektromotor-Steuerung und setzen dazu Betriebssystem-Mechanismen ein.
- Zur Übungsdurchführung nutzen Sie wahlweise den Enterprise Architect von Sparx Systems oder Papier und Bleistift.
- Sie erhalten von uns Ihre Übungsverzeichnisse und Lösungsbeispiele für alle Übungsaufgaben.
- Sie erhalten zur Messgeräte-Applikation den Programmcode und ein UML-Modell sowie zur Elektromotor-Steuerung ebenfalls ein UML-Modell.
- Sie erhalten eine Tool- und Software-Komponentenübersicht inklusive einer aktuellen Betriebssystem-Übersicht.
- Sie erhalten zudem eine Checkliste mit Betriebssystem-Auswahlkriterien.
- Sie bekommen hilfreiche Notationsübersichten für UML (Unified Modeling Language) und SysML (Systems Modeling Language).
Sie kennen nach dem RTOS-Grundlagen-Training die Mechanismen moderner Echtzeit-Betriebssysteme und können damit neue Software-Laufzeitarchitekturen entwickeln und bestehende warten - unabhängig von dem konkreten Echtzeitbetriebssystem-Produkt.
Sie können Software-Laufzeitarchitekturen dokumentieren und kommunizieren und eine fundierte Betriebssystem-Auswahl treffen.
Mit dem Betriebssystem und zusätzlichen Kommunikationsstacks machen Sie Ihr System IoT-fähig.
Der RTOS-Kurs richtet sich an Programmierer, Software-Entwickler, Software-Designer und Software-Architekten, die aktuell oder zukünftig ein Echtzeitbetriebssystem in ihrer Embedded-Software-Applikation einsetzen.
Grundkenntnisse über Mikrocontroller sowie Programmierkenntnisse in C.
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Onsite-Training: Individuelle Workshops - exakt auf Ihr Projekt zugeschnitten
In maßgeschneiderten Workshops kombinieren wir Ihre konkreten Projektaufgaben mit unserem Trainingsangebot. Dabei berücksichtigen wir Ihre Anforderungen bezüglich Inhalt, Zeit, Ort, Dauer, technischem Umfeld und Vermittlungsmethodik.
Für Ihre Anfrage oder weiterführende Informationen stehen wir Ihnen gern zur Verfügung.
Coaching mit Mehrwert - Expertenwissen für Ihren Projekterfolg
Unsere Coaching-Angebote bieten den großen Vorteil, dass unsere Experten ihr Wissen und ihre Erfahrungen direkt in Ihren Lösungsprozess einbringen und damit unmittelbar zu Ihrem Projekterfolg beitragen.
| Termin | Ort | Sprache | Preis | Dauer | |
|---|---|---|---|---|---|
*Preis je Teilnehmer, in Euro zzgl. USt.
Anmeldecode: RTOS-AR
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All inclusive!
Im Preis enthalten:
Mittagessen, Kalt- und Warmgetränke, frisches Obst, Snacks,
Trainingsunterlagen und Ihr MicroConsult-Zertifikat
Seminar-Ort
Präsenz-Trainings:
MicroConsult Academy GmbH
Charles-de-Gaulle-Str. 6
81737 München, Deutschland
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Live-Online-Trainings:
Finden online über WebEx oder Zoom statt.
Organisatorisches
Reservierung / Anmeldung
Sie können sich jederzeit unverbindlich einen Platz in einem Training reservieren; diese Reservierung halten wir bis maximal drei Wochen vor Trainingsbeginn offen.
Für die sichere Teilnahme an einem Training senden Sie uns bitte eine verbindliche Anmeldung.
Beides können Sie online vornehmen – direkt von der jeweiligen Trainingsbeschreibung aus (Button „Unverbindlich Reservieren“ bzw. „Anmelden“).
Bitte beachten Sie auch unser Bonusprogramm bei der gleichzeitigen Buchung von mehreren Trainings und/oder Teilnehmenden.
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Trainingszeiten (Präsenz-Trainings)
HINWEIS:
Bei einigen Trainings weichen die Zeiten ab. Beachten Sie daher bitte in jedem Fall die Anfangs- und Endzeiten in der Anmeldebestätigung, die wir Ihnen vor Ihrem Training senden!
Eintägiges Training: 08:30 – 17:00 h
Zweitägiges Training: Tag 1: 09:30 – 17:30 h / Tag 2: 08:30 – 17:00 h
Dreitägiges Training: Tag 1: 09:30 – 17:30 h / Tag 2-3: 08:30 – 17:00 h
Viertägiges Training: Tag 1: 09:30 – 17:30 h / Tag 2-4: 08:30 – 17:00 h
4,5-tägiges Training: Tag 1: 09:30 – 17:30 h / Tag 2-4: 08:30 – 17:00 h / Letzter Tag: 08:30 – 13:00 h
Fünftägiges Training: Tag 1: 09:30 – 17:30 h / Tag 2-4: 08:30 – 17:00 h / Letzter Tag: 08:30 – 15:00 h
Struktur und Ablauf unserer Live-Online-Angebote unterscheiden sich von den Präsenztrainings. Die genauen Trainingszeiten entnehmen Sie bitte unserer Anmeldebestätigung.
Trainingszertifikat
Nach Abschluss Ihres Trainings erhalten Sie das MicroConsult-Zertifikat als Beleg über Ihr neu erworbenes Wissen.
Trainingsunterlagen
Hochwertige Lehrmaterialien und ausführliche Unterlagen sind im Preis inbegriffen.
Mitbringen
Neben viel Neugierde und Wissensdurst benötigen Sie nichts weiter. Unsere Räume sind mit allem ausgestattet, was zur Durchführung des Trainings nötig ist, und Ihre Trainingsunterlagen und Schreibmaterial warten bereits auf Sie.
Verpflegung
Gastfreundschaft ist uns wichtig. Deshalb laden wir Sie zum Mittagessen in ein nahegelegenes Restaurant ein. Auch für Ihre Erfrischung ist gesorgt: Kalt- und Warmgetränke stehen Ihnen den ganzen Tag zur Verfügung, ebenso wie Snacks und frisches Obst.
Räumlichkeiten
Bei unseren Schulungsräumen legen wir besonderen Wert auf eine offene und freundliche Atmosphäre und eine hochwertige und moderne technische Ausstattung.
Lage
Unser Trainingszentrum ist verkehrstechnisch günstig gelegen. Mehrere Hotels befinden sich in unmittelbarer Nähe.
Zur Anfahrtsbeschreibung und den Hotel-Informationen
Haben Sie Fragen?
Wir helfen Ihnen gerne weiter. Alle Fragen rund um die Organisation unserer Trainings beantwortet Ihnen unser Service Office unter Tel. +49 (0)89 450617-71. Oder senden Sie eine Mail an training@microconsult.com.
Bonusprogramm
Der Gruppen-Vorteil: Verbindliche Anmeldung einer Gruppe für ein Training
Anzahl der Personen |
Höhe des Rabatts |
| 2 bis 3 Personen | 5 % |
| 4 bis 5 Personen | 10 % |
| ab 6 Personen | 15 % auch bei Verteilung auf 2 Termine |
| mehr als 8 Personen | auf Anfrage |
Der Ausbildungsbonus: Verbindliche Anmeldung einer Person zu mehreren Trainings
Anzahl Trainings |
Höhe des Rabatts |
|---|---|
| 2 Trainings | 5 % |
| 3 Trainings | 8 % |
| Mehr als 3 Trainings | auf Anfrage |
Was sonst noch wichtig ist
Dieses Bonusschema gilt ausschließlich für unsere offenen Trainings.
Erforderlich für die Inanspruchnahme der Sonderkonditionen ist eine geschlossene, verbindliche Anmeldung und die Teilnahme aller gebuchten Personen zu den vereinbarten Terminen. Grundlage für die Berechnung ist die aktuelle Preisliste auf www.microconsult.de.
Die einzelnen Rabattmodelle sind nicht miteinander kombinierbar. Eine Terminverschiebung durch uns oder die Teilnahme einer Ersatzperson bleiben ohne Einfluss auf die Konditionen.
Gültig nur bei Direktbuchung über uns; bei Buchung über externe Weiterbildungsportale findet unser Bonusprogramm keine Anwendung.
Sprechen Sie uns an, unser Service Office steht Ihnen unter Tel. +49 (0)89 450617-71 zur Verfügung. Oder verwenden Sie auch gerne das Kontaktformular.
Gemeinsam finden wir die optimale Lösung für Sie!
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Melanie Menzl
Organisation offene TrainingsSilke Bluhm
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Ihre Vorteile auf einen Blick:
- 100 % praxisnah: Sie lernen, was im Projektalltag wirklich zählt – mit echten Tools und erprobten Methoden von Expertinnen und Experten aus der realen Projektwelt.
- Wie und wo Sie wollen: Wählen Sie zwischen Live-Online- oder Präsenz-Training, durchgeführt in unserem Training Center oder bei Ihnen vor Ort.
- Kleine Gruppen, große Wirkung: Maximal 12 Teilnehmende – so bleibt Raum für Ihre Fragen, Ihre Themen, Ihre Praxis.
- Verständlich statt verkopft: Komplexe Inhalte werden greifbar – mit Beispielen, interaktiven Übungen und einem klaren roten Faden.
- Kombinierbar: Ideal als Einzelseminar oder Teil einer Weiterbildungsreihe.
- Nachhaltiger Lernerfolg: Sie erhalten hochwertige Unterlagen zum Nacharbeiten.
- Flexible Teilnahme: Bis 3 Wochen vor dem Termin kostenlos stornieren oder umbuchen – Ihre Buchung bleibt übertragbar.