阿良的嵌入式系統技術學習區

【關於嵌入式系統/韌體 基礎課程的導向】

「建立紮實基礎的本質面，而不是如同比規格的軍備競賽，也不主打花拳繡腿的應用」

這幾年開始嘗試用系統結構相對簡單的實驗平台、簡單的方式，來教學/說明背後相對較深層、較複雜的電腦軟硬體原理。其實有些內容隨著逐年教學經驗累積與思考，雖然可能使用著一樣或類似的平台，但又會有不同的、更深層的體會，一直還是有不同的收穫與視野。

在基礎課程內容的方面，回歸最重要的基礎紮根本質面向。不去追求表面花拳繡腿的應用功能、不去依賴現成library及高度現成花俏的硬體模組，也不好高騖遠，而是主打紮實的基礎原理及驗證，包含帶學員去了解 組合語言/C語言背後的一些電腦軟硬體基礎原理、MCU原理架構、Datasheet內容(電氣特性、訊號時序、周邊控制操作、描述內容的閱讀理解方式)、基本電路 等等。

輔導多位軟韌體工程師的經驗發現，發現這些基礎原理其實才是許多工程師真正缺乏的東西（很多人工作是使用較新規格強大的MCU/SoC，但對於原理方面基礎沒有掌握，不知其所以然，突然遇到問題時也沒有時間去慢慢從頭學習或複習，只能用粗淺概念搭配 try and error的方式去撞牆/debug）。如果是表面的功能，某些工程師學員在耗費時間嘗試之後，或許有能力讓功能勉強動起來 (但是動得如何、能動幾次、是否有bug，就很難說了)，但是一旦情境條件複雜化，出現較複雜的bug時，卻是未必有能力去分析，其實許多關鍵就在於基礎是否足夠紮實，而這個基礎紮實度其實需要原理和實驗兩者緊密配合。而若要能讓學員快速掌握重點、著重於學員對於深層原理細節的理解吸收程度與視野，其實教學課程必須用心設計，不能蜻蜓點水，更不能用比較實驗教材規格高低的軍備競賽的觀念去看待。

下方是一些課程原理內容驗證實驗簡易展示，為MCS51 MCU外部中斷的幾個相關原理驗證教材中的影片，在簡單現象背後的詳細原理分析方面會花較多的時間在課程內說明。

課程內容中會帶學員閱讀了解IC/MCU Datasheet相關內容 :

8051到今年都還有IC design house公司在推出新款，例如 偉詮電子(WELTREND) 在 今年(2022年)還有持續推出數款8051系列MCU的新版本。但因應教學需求(不是針對應用)所以我選擇使用架構更簡易的較舊式的基本款來做教學。

圖片來源: [3]

再次強調，這個基礎課程的目標是: 「建立紮實基礎的本質面，而不是如同比規格的軍備競賽，也不主打花拳繡腿的應用」。

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此外，課程內容也可客製針對學員們在工作上遇到的相關內容諮詢，協助分析並給予明確方向/建議。

資料/規格技術手冊圖片來源:

[1] INTEL, MCS51 MICROCONTROLLER FAMILY USER’S MANUAL.

[2] Nuvoton(新唐科技), W78E516D/W78E058D Data Sheet.

[3] WELTREND(偉詮電子), 首頁 >產品資訊>微控制器>8-bit MCUs,  http://www.weltrend.com.tw/zh-tw/product/index/13

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個人簡歷: https://sites.google.com/view/wenliangsun/