mitp Professional

• Programmierung der wichtigsten Peripherie-Komponenten des STM32F4xx-Chips
• Digitale und analoge I/O-Ports (GPIOs), Timer und Counter, serielle Schnittstellen (USARTs/UARTs, SPI und I2C), ADCs und DACs, Direct Memory Access (DMA)
• Zahlreiche praktische Anwendungsbeispiele

Dieses Buch bietet einen umfassenden Praxiseinstieg in die Softwareentwicklung für Embedded Systems mit der ARM-Mikrocontrollerfamilie STM32F4xx der Firma STMicroelectronics (STM). Für die Programmierung wird die Sprache C eingesetzt.

Der Autor behandelt die wichtigsten Peripherie-Komponenten, dazu gehören digitale und analoge I/O-Ports (GPIOs), Timer und Counter, serielle Schnittstellen (USARTs/UARTs, SPI und I2C), ADCs und DACs, RTC (Echtzeit-Uhr) sowie Direct Memory Access (DMA).

Anhand einfacher Beispiele zeigt der Autor den praktischen Einsatz dieser Komponenten. Hierzu zählen die Abfrage von Uhrzeit und Datum von einer externen RTC (über I2C) sowie deren Anzeige über SPI auf einfachen Displays. Im Verlauf des Buchs entsteht so eine Bibliothek, deren Funktionen für eigene Projekte auf einfache Weise eingesetzt werden können.

Die Beispiele werden auf dem Evaluierungsboard NUCLEO-64 mit dem STM32F446 unter Einsatz der STM32CubeIDE-Entwicklungsumgebung entwickelt und getestet.

Grundlegende Kenntnisse der Programmiersprache C werden vorausgesetzt. Alle Beispiele folgen dem MISRA-C-Standard, dessen Anwendung in der Automobilindustrie vorgeschrieben ist. Dieser wird in einem separaten Kapitel vorgestellt und sorgt für gut verständlichen und somit leicht zu pflegenden Code.

Der Fokus liegt auf der »baremetal«-Programmierung, was den Umstieg auf Mikrocontroller anderer Hersteller erleichtert. Auf den Einsatz der HAL-Bibliothek wird ausdrücklich verzichtet.

• Typische GPIO-Anwendungen (Input/Output/Alternative Funktionen)
• Timer: Systick/Basic/General Purpose/Advanced Control Timer
• PWM: Dimmen von LEDs mit Timern
• A/D- und D/A-Wandlung
• Serielle Kommunikation mit UARTs/USARTs/I2C/SPI
• Porterweiterung mit I2C (PCF8574)/Ansteuerung von LC-Displays
• 7-Segment-Anzeigen über SPI (MAX7219)
• Einsatz einer externen Echtzeituhr (RTC) DS3231 über I2C

• Aus der Feder des legendären Softwareentwicklers Robert C. Martin (»Uncle Bob«), Autor des Bestsellers Clean Code
• Standards und ethische Grundsätze für die Entwicklung von zuverlässiger und vertrauenswürdiger Software
• Mit fünf Kerndisziplinen zu besserem und nachhaltigerem Code: Test-Driven Development (TDD), Refactoring, einfaches Design, kollaborative Entwicklung und Akzeptanztests

Software Craftsmanship ist kein Beruf, sondern eine Berufung. Der legendäre Softwareentwickler Robert C. Martin (»Uncle Bob«) gibt Ihnen mit diesem Buch einen pragmatischen und praktischen Leitfaden für die Praktiken an die Hand, die für die Softwareentwicklung essenziell sind.

Uncle Bob erläutert die Methoden, Standards und ethischen Grundsätze, die es Ihnen ermöglichen, robusten und effektiven Code zu schreiben, auf den Sie stolz sein können. Er erörtert wichtige Standards für die Softwareentwicklung, zeigt auf, wie sich die Erwartungen, die andere an Entwickler stellen, von ihren eigenen unterscheiden, und hilft Ihnen dabei, beide Vorstellungen in Einklang zu bringen.

Zum Abschluss geht er auf die Berufsethik für die professionelle Programmierung ein und erläutert die Prinzipien, denen alle Entwickler folgen sollten, um sicheren, nachhaltigen und wartbaren Code zu gewährleisten.

Mit den Methoden und Konzepten aus diesem Buch können sowohl Programmierer als auch ihre Manager konsequent Code liefern, der Vertrauen schafft, statt es zu untergraben – bei Usern und gleichermaßen der gesamten Gesellschaft, die auf Software angewiesen ist.

• Auf dem Weg zum »Polarstern« der Software Craftsmanship: wissen, wie man gut programmiert
• Praktische Anleitungen zur Anwendung von fünf Kerndisziplinen: testgetriebene Entwicklung (TDD), Refactoring, einfaches Design, kollaborative Entwicklung und Akzeptanztests
• Wie Entwickler und Teams Produktivität, Qualität und Courage fördern können
• Die wahre Bedeutung von Integrität und Teamarbeit sowie zehn spezifische Grundsätze, denen jeder professionelle Softwareentwickler folgen sollte

»Zum richtigen Zeitpunkt eine Erinnerung an die ständig zunehmende Komplexität unserer programmatischen Welt und daran, dass wir es dem Vermächtnis der Menschheit – und uns selbst – schuldig sind, ethische Entwicklung zu betreiben.«

• Alle wichtigen Grundlagen der C++-Programmierung
• Für alle Studiengänge geeignet, keine Vorkenntnisse notwendig
• Mit Übungsaufgaben und leicht verständlichen Beispielen aus zahlreichen Anwendungsgebieten
• Inklusive umfangreichem E-Book mit über 1000 Seiten zum kostenlosen Download

Sie möchten die Programmiersprache C++ erlernen und sind Einsteiger? Dann ist dieses Buch richtig für Sie! Es richtet sich besonders an alle, die C++ in Studium, Ausbildung oder Beruf lernen und keine Vorkenntnisse in der Programmierung mit C++ haben.

Die Ausrichtung des Studiengangs spielt dabei keine Rolle. Alle Themen werden fachunabhängig erläutert. Die Übungen und praktischen Beispiele decken viele unterschiedliche Anwendungsbereiche ab, so dass Sie auf die verschiedensten Aufgaben optimal vorbereitet sind.

Sie lernen die elementaren Sprachkonzepte von C++ und werden schrittweise bis zur Entwicklung professioneller C++-Programme geführt. In den Beispielen zeigen die Autoren die ganze Breite des Anwendungsspektrums auf. Dabei basiert die Sprachbeschreibung auf dem ISO-Standard, den alle gängigen Compiler unterstützen (Visual C++, GNU C++ etc.). Neue Sprachelemente sind mit C++20 gekennzeichnet.

Für den professionellen Einsatz sind in den hinteren Kapiteln Themen wie Lambdas, Smart Pointer, Multithreading und Algorithmen der Standard-Template-Library beschrieben.

Die Übungen zu jedem Kapitel helfen Ihnen, Ihr Wissen zu festigen und sich auf Prüfungen vorzubereiten.

Zusätzlich zum Buch erhalten Sie kostenlos ein E-Book mit insgesamt über 1000 Seiten, das nicht nur die Inhalte des Buches enthält, sondern darüber hinaus über 500 Seiten mit den fortgeschrittenen Themen sowie Übungen mit Lösungen.

• Datentypen, Kontrollstrukturen, Operatoren, Makros, Funktionen
• Vektoren, Strings, Matrizen, Referenzen und Zeiger
• Speicherreservierung zur Laufzeit, dynamische Arrays und Move-Semantik
• Klassen, Vererbung und Polymorphie
• Exception-Handling
• Dateiverarbeitung und portabler Zugriff auf das Dateisystem
• Templates und Container
• Smart Pointer
• Multithreading
• Algorithmen der Standardbibliothek
• Numerische Bibliothek
• Umfassendes Glossar

• Alle wichtigen Grundlagen der C++-Programmierung
• Für alle Studiengänge geeignet, keine Vorkenntnisse notwendig
• Mit Übungsaufgaben und leicht verständlichen Beispielen aus zahlreichen Anwendungsgebieten
• Inklusive umfangreichem E-Book mit über 1000 Seiten zum kostenlosen Download

Sie möchten die Programmiersprache C++ erlernen und sind Einsteiger? Dann ist dieses Buch richtig für Sie! Es richtet sich besonders an alle, die C++ in Studium, Ausbildung oder Beruf lernen und keine Vorkenntnisse in der Programmierung mit C++ haben.

Die Ausrichtung des Studiengangs spielt dabei keine Rolle. Alle Themen werden fachunabhängig erläutert. Die Übungen und praktischen Beispiele decken viele unterschiedliche Anwendungsbereiche ab, so dass Sie auf die verschiedensten Aufgaben optimal vorbereitet sind.

Sie lernen die elementaren Sprachkonzepte von C++ und werden schrittweise bis zur Entwicklung professioneller C++-Programme geführt. In den Beispielen zeigen die Autoren die ganze Breite des Anwendungsspektrums auf. Dabei basiert die Sprachbeschreibung auf dem ISO-Standard, den alle gängigen Compiler unterstützen (Visual C++, GNU C++ etc.). Neue Sprachelemente sind mit C++20 gekennzeichnet.

Für den professionellen Einsatz sind in den hinteren Kapiteln Themen wie Lambdas, Smart Pointer, Multithreading und Algorithmen der Standard-Template-Library beschrieben.

Die Übungen zu jedem Kapitel helfen Ihnen, Ihr Wissen zu festigen und sich auf Prüfungen vorzubereiten.

Zusätzlich zum Buch erhalten Sie kostenlos ein E-Book mit insgesamt über 1000 Seiten, das nicht nur die Inhalte des Buches enthält, sondern darüber hinaus über 500 Seiten mit den fortgeschrittenen Themen sowie Übungen mit Lösungen.

• Datentypen, Kontrollstrukturen, Operatoren, Makros, Funktionen
• Vektoren, Strings, Matrizen, Referenzen und Zeiger
• Speicherreservierung zur Laufzeit, dynamische Arrays und Move-Semantik
• Klassen, Vererbung und Polymorphie
• Exception-Handling
• Dateiverarbeitung und portabler Zugriff auf das Dateisystem
• Templates und Container
• Smart Pointer
• Multithreading
• Algorithmen der Standardbibliothek
• Numerische Bibliothek
• Umfassendes Glossar

• Einführung in alle Sprachgrundlagen: Klassen, Objekte, Vererbung, Kollektionen, Dictionaries
• Benutzungsoberflächen und Multimediaanwendungen mit PyQt, Datenbanken, XML, Internet-Programmierung mit CGI, WSGI und Django
• Wissenschaftliches Rechnen mit NumPy, parallele Verarbeitung großer Datenmengen, Datenvisualisierung mit Matplotlib
• Übungen mit Musterlösungen zu jedem Kapitel

Die Skriptsprache Python ist mit ihrer einfachen Syntax hervorragend für Einsteiger geeignet, um modernes Programmieren zu lernen. Mit diesem Buch erhalten Sie einen umfassenden Einstieg in Python 3 und lernen darüber hinaus auch weiterführende Anwendungsmöglichkeiten kennen. Michael Weigend behandelt Python von Grund auf und erläutert die wesentlichen Sprachelemente. Er geht dabei besonders auf die Anwendung von Konzepten der objektorientierten Programmierung ein.

Insgesamt liegt der Schwerpunkt auf der praktischen Arbeit mit Python. Ziel ist es, die wesentlichen Techniken und dahinterstehenden Ideen anhand zahlreicher anschaulicher Beispiele verständlich zu machen. Zu typischen Problemstellungen werden Schritt für Schritt Lösungen erarbeitet. So erlernen Sie praxisorientiert die Programmentwicklung mit Python und die Anwendung von Konzepten der objektorientierten Programmierung.

Alle Kapitel enden mit einfachen und komplexen Übungsaufgaben mit vollständigen Musterlösungen.

Der Autor wendet sich sowohl an Einsteiger als auch an Leser, die bereits mit einer höheren Programmiersprache vertraut sind.

• Datentypen, Kontroll-strukturen, Funktionen, Generatoren
• Modellieren mit Sequenzen, Dictionaries und Mengen
• Klassen, Objekte, Vererbung, Polymorphie
• Module nutzen und auf PyPI veröffentlichen
• Zeichenketten und reguläre Ausdrücke
• Datenmodellierung, Datenbanken, XML und JSON
• Grafische Benutzungsoberflächen mit tkinter und PyQt
• Threads und Events, Bildverarbeitung mit PIL
• Systemfunktionen, Testen und Performance-Analyse
• CGI, WSGI und Rapid Web-Development mit Django
• Wissenschaftliche Projekte mit NumPy
• Datenvisualisierung mit Matplotlib und Messwerterfassung
• Parallele Programmierung: Pipes, Queues, Pools

• Trainieren Sie Ihre C++-Kenntnisse
• Mit kommentierten Musterlösungen
• Für Studium und Selbststudium

Das Buch wendet sich an Leser, die ihre C++-Kenntnisse durch »Learning by Doing« vertiefen möchten. Es ist ideal, um sich im Stil eines Workshops auf Prüfungen oder auf die Mitarbeit in einem C++-Projekt vorzubereiten.

Alle Kapitel beginnen mit einer Zusammenfassung des Stoffes, zu dem anschließend Fragen und Aufgaben gestellt werden. Jedes Kapitel besteht neben der einführenden Beschreibung des Themas aus drei weiteren Teilen: Verständnisfragen, Programmieraufgaben und Musterlösungen zu allen Fragen und Aufgaben.

Mit jeweils 20 Verständnisfragen können Sie testen, wie gut Sie sich in dem jeweiligen Themenbereich auskennen. Sie finden Ja-Nein- und Multiple-Choice-Fragen sowie Lückentexte, die vervollständigt werden müssen.

Im Aufgabenteil können Sie dann Ihr Wissen praktisch umsetzen. In jedem Kapitel gibt es mindestens zehn Aufgaben mit steigendem Schwierigkeitsgrad. Dabei wurde stets darauf geachtet, dass diese typisch und praxisnah sind.

Umfangreich kommentierte Musterlösungen am Ende eines Kapitels geben Ihnen ein direktes und ausführliches Feedback zu Ihren Lösungsansätzen.

Der Aufbau dieses Übungsbuches lehnt sich an das Lehrbuch »C++ – Lernen und professionell anwenden« derselben Autoren an, das den neuesten ISO-Standard von 2020 (kurz C++20) berücksichtigt und ebenfalls im mitp-Verlag erschienen ist. Es ist aber für das Übungsbuch nicht wesentlich, auf welcher Grundlage Sie C++ gelernt haben.

Nach dem Durcharbeiten des Übungsbuches verfügen Sie über fundierte Programmierkenntnisse und einen umfangreichen Fundus an Beispiel-Code.

• Datentypen und Kontrollstrukturen
• Verwendung von Standardklassen
• Operatoren, Makros, Funktionen
• Vektoren und Strings
• Zeiger und Referenzen
• Speicherreservierung zur Laufzeit
• Klassen, Teilobjekte
• Dynamische Elemente
• Vererbung
• Polymorphe Klassen, abstrakte Klassen
• Überladen von Funktionen und Operatoren
• Namensbereiche
• Ausnahmebehandlung
• Dateiverarbeitung mit Streams

• Visuelle Erläuterungen mit über 400 anschaulichen Illustrationen
• Mit einfachen Beispielen aus dem Alltag und zahlreichen Übungen
• Ausführlich kommentierter Beispielcode in Python

Algorithmen kapieren ohne graue Theorie

Ab sofort sind Algorithmen nicht mehr langweilig und trocken! Mit diesem Buch wird es dir leichtfallen, ihre Funktionsweise zu verstehen. Alle Algorithmen werden mithilfe von Beispielen aus dem täglichen Leben erläutert, z.B. der Unterschied zwischen Arrays und verketteten Listen anhand der Aufgabe, freie Plätze in einem Kinosaal zu finden.

Für den Einsatz in der Praxis

Du lernst die wichtigsten Algorithmen kennen, die dir dabei helfen, deine Programme zu beschleunigen, deinen Code zu vereinfachen und die gängigsten Aufgaben bei der Programmierung zu lösen. Dabei beginnst du mit einfachen Aufgaben wie Sortieren und Suchen. Mit diesen Grundlagen gerüstet kannst du auch schwierigere Aufgaben wie Datenkomprimierung oder künstliche Intelligenz in Angriff nehmen.

Visuell und praxisnah

Zu allen Erläuterungen findest du anschauliche Illustrationen und Diagramme sowie ausführlich kommentierten Beispielcode in Python. Übungsaufgaben mit Lösungen für jedes Kapitel helfen dir, dein Wissen zu testen und zu festigen.

Aus dem Inhalt:

• Such-, Sortier- und Graphenalgorithmen
• Performance von Algorithmen analysieren (Landau-Notation)
• Arrays, verkettete Listen und Hashtabellen
• Bäume und balancierte Bäume
• Rekursion und Stacks
• Quicksort und das Teile-und-herrsche-Verfahren
• Dijkstra-Algorithmus für die Ermittlung des kürzesten Pfads
• Approximationsalgorithmen und NP-vollständige Probleme
• Greedy-Algorithmen
• Dynamische Programmierung
• Klassifikation und Regression mit dem k-Nächste-Nachbarn-Algorithmus

Stimmen zum Buch

»Das Buch schafft das Unmögliche: Mathe macht Spaß und ist einfach.« (– Sander Rossel, COAS Software Systems)

»Algorithmen sind nicht langweilig! Die Lektüre des Buchs hat mir und meinen Studenten Spaß gemacht und war lehrreich.« (– Christopher Haupt, Mobirobo, Inc.)

»Heutzutage gibt es praktisch keinen Aspekt des Lebens, der nicht durch einen Algorithmus optimiert wird. Dieses Buch sollte Ihre erste Wahl sein, wenn Sie eine gut erklärte Einführung in dieses Thema suchen.« (– Amit Lamba, Tech Overture, LLC)