Real-Time C++: Efficient Object-Oriented and Template Microcontroller Programming

زبان ++C دارای ویژگی های شی گرا و قالب قدرتمندی است که می تواند طراحی نرم افزار و قابلیت حمل را بهبود بخشد و همزمان پیچیدگی کد و خطر خطا را کاهش دهد. علاوه بر این، C++ کد بومی بسیار کارآمد را کامپایل می کند. این ترکیب منحصربه‌فرد و مؤثر، C++ را برای برنامه‌نویسی سیستم‌های میکروکنترلری که به اندازه فشرده، عملکرد بالا و قابلیت اطمینان حیاتی از نظر ایمنی نیاز دارند، مناسب می‌سازد.

کریس کورمانیوس با این کتاب راهنمای بسیار کاربردی برای برنامه‌نویسی در زمان واقعی ارائه می‌کند. سیستم های میکروکنترلر تعبیه شده در C++. به سه بخش به اضافه چندین ضمیمه تقسیم می شود. بخش اول با پوشش فناوری‌های زبان، از جمله روش‌های شی‌گرا، برنامه‌نویسی قالب و بهینه‌سازی، پایه‌ای برای C++ بلادرنگ فراهم می‌کند. در مرحله بعد، قسمت دوم توضیحات مفصلی از انواع اجزای ++C ارائه می کند که به طور گسترده در برنامه نویسی میکروکنترلر استفاده می شود. برخی از قدرتمندترین عناصر زبان C++ مانند انواع کلاس ها، قالب ها و STL را برای توسعه مولفه هایی برای دسترسی به ثبت میکروکنترلر، درایورهای سطح پایین، مدیریت حافظه سفارشی، کانتینرهای تعبیه شده، چندوظیفه ای و غیره توضیح می دهد. در نهایت، قسمت سوم ریاضیات روش ها و ابزارهای عمومی که می توانند برای حل مشکلات تکرار شونده در C++ بلادرنگ به کار گرفته شوند. ضمائم شامل یک آموزش مختصر زبان C++، اطلاعاتی در مورد محیط توسعه بلادرنگ C++ و دستورالعمل‌های ساخت کامپایلرهای متقابل GNU GCC و یک مدار میکروکنترلر است.

جدیدترین مشخصات C++11 در ISO. /IEC 14882:2011 در سراسر متن استفاده می شود. برای تسهیل قابلیت جابه‌جایی، از هیچ کتابخانه‌ای بجز مواردی که در استاندارد زبان مشخص شده است استفاده نمی‌شود. کارایی همیشه در کانون توجه است و نمونه‌های متعددی با اندازه‌گیری‌های عملکرد در زمان واقعی و تحلیل‌های اندازه پشتیبان‌گیری می‌شوند که هزینه‌های واقعی کد را تا آخرین بایت و میکروثانیه تعیین می‌کند.

مخاطبان هدف این کتاب. عمدتا شامل دانشجویان و متخصصان علاقه مند به C++ بلادرنگ است. خوانندگان باید با C یا یک زبان برنامه نویسی دیگر آشنا باشند و اگر تجربه قبلی در زمینه الکترونیک میکروکنترلر و مشکلات عملکرد و اندازه رایج در برنامه نویسی سیستم های جاسازی شده داشته باشند، بیشترین سود را خواهند برد.

The C++ language has powerful object-oriented and template features that can improve software design and portability while simultaneously reducing code complexity and the risk of error. Furthermore, C++ compiles highly efficient native code. This unique and effective combination makes C++ well-suited for programming microcontroller systems that require compact size, high performance and safety-critical reliability.

With this book, Chris Kormanyos delivers a highly practical guide to programming real-time embedded microcontroller systems in C++. It is divided into three parts plus several appendices. Part I provides a foundation for real-time C++ by covering language technologies, including object-oriented methods, template programming and optimization. Next, part II presents detailed descriptions of a variety of C++ components that are widely used in microcontroller programming. It details some of C++’s most powerful language elements, such as class types, templates and the STL, to develop components for microcontroller register access, low-level drivers, custom memory management, embedded containers, multitasking, etc. Finally, part III describes mathematical methods and generic utilities that can be employed to solve recurring problems in real-time C++. The appendices include a brief C++ language tutorial, information on the real-time C++ development environment and instructions for building GNU GCC cross-compilers and a microcontroller circuit.

The most recent specification of C++11 in ISO/IEC 14882:2011 is used throughout the text. To facilitate portability, no libraries other than those specified in the language standard itself are used. Efficiency is always in focus and numerous examples are backed up with real-time performance measurements and size analyses that quantify the true costs of the code down to the very last byte and microsecond.

The target audience of this book mainly consists of students and professionals interested in real-time C++. Readers should be familiar with C or another programming language and will benefit most if they have had some previous experience with microcontroller electronics and the performance and size issues prevalent in embedded systems programming.