Especialización C++ Embebidos y RTOS

▸ Microcontroladores vs Microprocessors vs SoCs: arquitecturas ARM Cortex-M, Cortex-A y RISC-V en contexto industrial. ▸ Toolchains de producción: GCC ARM, LLVM/Clang para embebidos, CMake cross-compilation avanzado. ▸ Startup code y linker scripts: cómo arranca realmente un microcontrolador, secciones de memoria (.text, .data, .bss), interrupt vector table. ▸ Hardware Abstraction Layer (HAL): diseño e implementación de HALs portables en C++. ▸ Bootloaders: diseño de un bootloader simple, firma digital de firmware, actualizaciones OTA seguras. ▸ Debugging embebido avanzado: JTAG, SWD, OpenOCD, segger J-Link, debugging remoto de producción. ▸ Power management: modos de bajo consumo, gestión de clocks, optimización para IoT con batería. 🚀 Proyecto del módulo Bootloader seguro con verificación de firma ECDSA y soporte OTA para plataforma ARM Cortex-M emulada con QEMU.

▸ FreeRTOS en profundidad: scheduler internals, tick hooks, idle hooks, stack overflow detection y configASSERT. ▸ Patrones avanzados de sincronización: event groups, stream buffers, message buffers, task notifications. ▸ FreeRTOS+TCP: stack de red integrado. Implementación de servidor HTTP/MQTT sobre FreeRTOS. ▸ FreeRTOS+FAT: sistema de archivos para almacenamiento embebido. ▸ Zephyr RTOS: arquitectura, device tree, Kconfig, subsistemas. Por qué la industria migra a Zephyr. ▸ Drivers en Zephyr: modelo de drivers, implementación de driver SPI/I2C/UART personalizado. ▸ Testing en RTOS: mocking de hardware con fff/CMock, tests de integración con Twister. ▸ Análisis de tiempos: Worst-Case Execution Time (WCET), Rate Monotonic Analysis (RMA). 🚀 Proyecto del módulo Sistema de telemetría industrial en Zephyr RTOS: múltiples sensores simulados, bufferización DMA, publicación MQTT con TLS y almacenamiento local con FAT.

▸ Kernel Linux para embebidos: arquitectura del kernel, módulos, espacio de usuario vs kernel. ▸ Device Tree: sintaxis, binding, overlays. Customización de BSP para plataformas embebidas. ▸ Drivers de caracteres: implementación completa de un driver /dev/xxx con open/read/write/ioctl. ▸ Drivers de plataforma y de bus: SPI, I2C, UART desde el kernel. Comunicación con hardware real. ▸ Interrupciones en Linux: top-half, bottom-half, tasklets, workqueues y threaded IRQs. ▸ DMA: Direct Memory Access desde el kernel. DMA Engine API. ▸ Buildroot y Yocto Project: construcción de distribuciones Linux embebidas personalizadas para producción. ▸ Linux de tiempo real (PREEMPT_RT): patch, configuración y caracterización de latencias. 🚀 Proyecto del módulo Driver Linux completo para un sensor industrial simulado (protocolo SPI/I2C): módulo de kernel, device tree overlay, biblioteca de espacio de usuario en C++ y aplicación de demostración.

▸ Modbus RTU/TCP: implementación de master y slave en C++. Registros, coils y funciones estándar. ▸ OPC-UA: arquitectura, modelo de información, servidor y cliente con open62541 en C++. ▸ MQTT y MQTT-SN: broker (Mosquitto), QoS levels, persistencia, bridging y TLS. MQTT-SN para dispositivos sin TCP/IP. ▸ CoAP (Constrained Application Protocol): para redes con pérdidas y bajo ancho de banda. ▸ EtherCAT: protocolo de bus de campo de tiempo real. Implementación con SOEM (Simple Open EtherCAT Master). ▸ PROFINET: principios, IRT (Isochronous Real Time) y integración con PLCs Siemens. ▸ IO-Link: protocolo punto a punto para sensores inteligentes. Implementación de master IO-Link. ▸ Edge Computing: procesamiento local vs cloud, arquitecturas MQTT Sparkplug B para IIoT. 🚀 Proyecto del módulo Gateway de protocolos industriales: recibe datos via Modbus RTU, procesa y publica en MQTT con Sparkplug B, expone un servidor OPC-UA para integración SCADA.

▸ Threat modeling para dispositivos IoT: STRIDE, análisis de superficie de ataque en embebidos. ▸ Criptografía embebida: AES-128/256, SHA-256, ECDSA con mbedTLS en Cortex-M. Optimizaciones de hardware. ▸ Secure boot completo: cadena de confianza desde ROM bootloader hasta aplicación. Revocation. ▸ TLS/DTLS para IoT: TLS 1.3 con mbedTLS sobre FreeRTOS+TCP y Zephyr. Certificate pinning. ▸ Ataques físicos: side-channel attacks (timing, power analysis), fault injection y contramedidas. ▸ IEC 62443 (ciberseguridad industrial): zonas y conductos, security levels, requisitos para OT/ICS. ▸ Penetration testing IoT: firmware extraction, análisis estático con Binwalk, Ghidra para embebidos. ▸ Certificaciones de seguridad: IEC 62443-4-2, NIST SP 800-213, PSA Certified. 🚀 Proyecto del módulo Dispositivo IoT industrial seguro: secure boot, TLS mutual authentication, cifrado de datos en reposo con AES, detección de tampering físico y reporting de anomalías.

▸ Portafolio técnico para embebidos: qué proyectos mostrar, cómo documentarlos para que hablen solos. ▸ Entrevistas en empresas de embebidos: qué preguntan Siemens, ABB, Honeywell, Fanuc y empresas nacionales. ▸ Certificaciones complementarias: Zephyr Certified Developer, AWS IoT Partner, ARM Accredited Engineer. ▸ Open source en embebidos: cómo contribuir a Zephyr, FreeRTOS y Linux Kernel. Visibilidad técnica. ▸ Consultoría en embebidos: cómo posicionarse como freelance o consultor técnico especializado. ▸ Simulación de entrevista técnica: whiteboard de diseño de sistema embebido, code review de driver. 🚀 Proyecto del módulo Publicación del portafolio completo en GitHub con documentación de nivel producción, README técnico y demostración en video de cada proyecto del curso.

Temario C++ Especialización Embebidos y RTOS — Programa completo C++ Profesional para Sistemas Embebidos, RTOS e IoT Industrial 💡 El perfil más demandado en manufactura, robótica e IoT industrial en México 📌 Requiere: C++ Junior (IA o Automotriz) completado o experiencia equivalente en C++ con conocimientos básicos de embebidos.