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| Conception d'un logiciel structuré |
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Découpage d’une application en plusieurs fonctions |
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Séparation en fichiers distincts |
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Intérêt des fichiers header et des librairies |
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Classes d’allocation des variables (static, automatic, register et extern) et analyse de leurs durées de vie |
| Analyse des éléments constitutifs d'une chaîne de compilation |
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Explication des étapes du processus de génération de code en natif et en croisé |
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Rôle du compilateur, de l’assembleur et du linker |
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Paramétrage en fonction d’un mapping mémoire |
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Structure d’un programme source C, distinction des parties essentielles : préprocesseur, déclaration des variables globales, fonctions |
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Découpage d’une application en fichiers distincts |
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Le préprocesseur |
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Les instructions #define et #include |
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Ecriture de macros |
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Précautions à prendre dans les headers pour éviter les redéclarations de variables |
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Notion de projet, réalisation de librairies |
| Exercice : |
mise en œuvre de la chaîne de compilation et fabrication d’une librairie |
| Les types du langage C et les opérateurs |
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Les types scalaires : char, int, float et double |
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Codage des nombres entiers en code binaire naturel ou en code complément à 2 |
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Déclaration des variables |
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Les conversions de type implicites et explicites (casting) |
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Les directives de compilation pour forcer l’alignement du code et des données, intérêt sur les processeurs munis de caches |
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L'attribut volatile pour éviter les optimisations de code par le compilateur |
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Les constantes |
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Les opérateurs du C : logiques, arithmétiques et relationnels |
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Priorité entre opérateurs |
| Exercice : |
réalisation de programmes d’accès aux I/O du ColdFire mettant en œuvre les concepts ci-dessus |
| Les traitements itératifs et conditionnels |
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La structure if…else |
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La structure switch…case |
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Les boucles : while, do…while et for |
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Les instructions break et continue |
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L'instruction goto |
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Les optimisations du compilateur au niveau des structures de contrôle du langage C : exemple le dépliement des boucles |
| Exercice : |
réalisation d’un chenillard |
| Les pointeurs et les tableaux |
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Analyse d’une instruction de transfert assembleur pour comprendre l’accès à la mémoire |
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Mise en évidence de la distinction adresse / contenu |
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Calculs d’adresses, opérations mêlant pointeurs et adresses absolues |
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Les tableaux mono et multi multi-dimensionnels |
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Les tableaux de pointeurs |
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Les pointeurs sur fonctions |
| Exercice : |
allocation d’un pointeur sur un port d’IO |
| Exercice : |
visualisation en mémoire des allocations qui sont réalisées dans le cas de tableaux multi-dimensionnels |
| Exercice : |
recopie de tableaux et notation par pointeur |
| Les structures et les unions |
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Accès aux champs d’une structure |
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Déclaration de variables et de pointeurs sur type structuré |
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Explication du padding imposé par les règles d’alignement : options pack du compilateur |
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Les formats big et little endian |
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Les structures à champ de bits : modélisation des périphériques |
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Utilisation de typedef |
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Intérêt du sizeof |
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Les tableaux de structures |
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Les listes chaînées |
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Les unions : une même zone mémoire peut être envisagée de différentes manières |
| Exercice : |
modélisation de l’UART du ColdFire au moyen d’une union et d’une structure à champs de bits et communication avec un terminal; mise en EPROM de l’application |
| Les fonctions |
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Prototypage des fonctions : notions d’argument et de variable de retour |
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Déclarations anticipées de fonctions |
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Les espaces de validité des variables |
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La récursivité : impact sur la pile |
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Mise en évidence de l’allocation d’un stack frame lors du processus d’appel |
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Visualisation des stacks frames empilés (call stack) |
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La fonction main et ses arguments |
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Utilité des tableaux de pointeurs sur des fonctions |
| Exercice : |
lancement d’une fonction à partir d’un tableau de pointeurs |
| L'allocation dynamique |
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Fonctions malloc et free : intérêt de l’allocation dynamique |
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Malloc et temps réel |
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Stratégies des algorithmes d’allocation mémoire |
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Distinction tas / pile |
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Tas par défaut et tas privé |
| Exercice : |
réalisation de listes chaînées de messages reçus au moyen de l’UART |
| Les interruptions |
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Nécessité des interruptions dans un système embarqué |
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Distinction entre déclenchement sur front et sur niveau |
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Acquittement logiciel |
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Ecriture d’un gestionnaire d’interruption : distinction des 3 étapes prologue / corps / épilogue |
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Table de vecteurs |
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Ecriture des fonctions d’installation et de lecture de vecteur |
| Exercice : |
lancement d’une action suite à une interruption |
| Le langage C dans le contexte embarqué |
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Distinction entre adressage absolu et adressage relatif pour la relogeabilité du code et des données |
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Cstart : initialisation du pointeur de pile et mise à 0 des variables non initialisées |
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Nécessité de l'attribut volatile |
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Portabilité |
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big-endian et little endian |
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padding et alignement |
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Optimisation du code |
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Mise en EPROM d’une application |
| Exercice : |
mise en évidence et détection de fuites mémoire |
| Les entrées/sorties standards |
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Les fonctions de la bibliothèque stdio |
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Prototypage des fonctions de base : getchar et putchar |
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Prototypage des fonctions qui effectuent un formatage : printf, scanf |
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Notion de fichier : l’accès aux fichiers |
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Traitement des erreurs : stderr et exit |
| Exercice : |
utilisation des fonctions stdio pour la communication avec un terminal |
| Mise au point |
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Communication avec la cible |
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Les différents niveaux de mise au point : C, assembleur |
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Les fenêtres du debugger : source, mémoire, pile et variables |
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Positionnement de points d’arrêt |
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Analyse de la pile et extraction des stacks frames correspondant aux fonctions imbriquées |
