Neues Buch: Multitask-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico

Moderne Embedded-Systeme müssen häufig mehrere Aufgaben gleichzeitig bewältigen. Eine blinkende LED, das Auslesen von Sensordaten, die Aktualisierung eines Displays oder die Verarbeitung von Benutzereingaben sind für sich genommen keine große Herausforderung. Sollen diese Funktionen jedoch parallel und reaktionsschnell zusammenarbeiten, sind andere programmierte Techniken gefragt. Multitask-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico von Hans-Joachim Seeger zeigt, wie sich solche Anwendungen strukturiert und effizient mit dem Raspberry Pi Pico umsetzen lassen.

Von der Superloop zum strukturierten Multitasking

Das Buch beginnt mit den Grundlagen und erklärt, wie Multitasking auf Mikrocontrollern funktioniert und warum blockierender Code die Reaktionsfähigkeit und Stabilität eines Systems beeinträchtigen kann. Die Leser werden von der klassischen Superloop-Programmierung über nicht blockierende Verfahren, Tick-Systeme, Task-Scheduler und ereignisgesteuerte Programmierung bis hin zu Zustandsautomaten geführt. Dabei wird nicht nur erläutert, wie diese Techniken funktionieren, sondern auch, wann und warum ihr Einsatz sinnvoll ist.

Praxisnahe Beispiele zeigen, wie mehrere Aufgaben innerhalb einer Embedded-Anwendung koordiniert werden können. Anhand von LEDs, Tastern, Sensoren und Kommunikationsschnittstellen demonstriert das Buch, wie sich reaktionsfähige Systeme entwickeln lassen, ohne auf komplexe Betriebssysteme zurückgreifen zu müssen.

PIO und Zustandsautomaten in der Praxis

Der Raspberry Pi Pico bietet Hardwarefunktionen, die über die klassische Mikrocontroller-Programmierung hinausgehen. Das Buch führt in Programmable I/O (PIO) und Zustandsautomaten ein und zeigt, wie sich durch hardwaregestützte Ansätze die Timing-Genauigkeit und die Reaktionsfähigkeit eines Systems verbessern lassen. Durch die Auslagerung zeitkritischer Aufgaben von der Software auf dedizierte Hardware-Ressourcen können Anwendungen effizienter gestaltet und gleichzeitig einfacher wartbar gemacht werden.

Zur Veranschaulichung dieser Konzepte präsentiert der Autor praxisnahe Projekte und verständlich erklärte Beispielprogramme, deren Komplexität schrittweise zunimmt.

Multicore-Programmierung, uasyncio und FreeRTOS

Für Leser, die tiefer in die Materie einsteigen möchten, behandelt das Buch die Multicore-Programmierung auf dem RP2040, die asynchrone Programmierung mit uasyncio sowie Echtzeitbetriebssysteme am Beispiel von FreeRTOS. Darüber hinaus werden die Vorteile und Grenzen dieser Ansätze beleuchtet, insbesondere im Zusammenhang mit der Entwicklung von Anwendungen in MicroPython.

Ob Automatisierungsprojekte, Datenerfassungssysteme, intelligente Sensoren oder andere Embedded-Anwendungen – die vorgestellten Techniken helfen dabei, Systeme zu entwickeln, die reaktionsschneller, wartbarer und zuverlässiger sind.

Neugierig geworden?

Wer verstehen möchte, wie moderne Embedded-Systeme mehrere Aufgaben effizient koordinieren, findet in Multitask-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico eine praxisnahe und mehr 200 Seiten umfassende Einführung in die Konzepte, Werkzeuge und Programmiertechniken moderner Multitasking-Anwendungen. Weitere Informationen zum Buch finden Sie im Elektor Store.