Entwicklung & Technik · C/C++ & Embedded

KI-Schulungen für C/C++- und Embedded-Entwickler:innen

In der Embedded- und Systementwicklung zählen Determinismus, Speichersicherheit und Ressourcenknappheit mehr als in fast jedem anderen Bereich. KI-Coding-Assistenten und Agenten unterstützen hier beim Lesen von Datenblättern und Registerbeschreibungen, beim Schreiben von Treibern und Hardware-Abstraktionsschichten, beim Beheben von Compiler-Warnungen und Findings statischer Analyse sowie beim Aufbau von Unit-Tests mit Mocks für Hardware-Zugriffe. Gleichzeitig verlangt der Bereich besondere Sorgfalt: Undefined Behavior, Race Conditions in Interrupt-Routinen oder Verstöße gegen MISRA-Regeln entstehen schnell, wenn generierter Code unkritisch übernommen wird. Im Kurs lernen Sie, KI in Ihren Cross-Compile-Workflow mit CMake, Debugger und Hardware-in-the-Loop-Tests einzubinden und dabei die Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen funktional sicherer Produkte einzuhalten.

Für wen ist das Training?

  • Embedded-Softwareentwickler:innen für Mikrocontroller und RTOS-Systeme
  • C++-Entwickler:innen in Systemsoftware, Automotive und Industrieautomation
  • Firmware- und Treiberentwickler:innen
  • Embedded-Linux- und Yocto-Entwickler:innen
  • Test- und Verifikationsingenieur:innen für eingebettete Systeme

Typische Herausforderungen, die wir adressieren

  • Speicherfehler, Undefined Behavior und Nebenläufigkeitsprobleme sind schwer zu finden und teuer im Feld
  • Gewachsene C-Codebasen mit globalen Zuständen, Makros und kaum Testabdeckung
  • Hoher Aufwand für Coding-Standards wie MISRA C/C++ oder AUTOSAR C++ und deren Nachweis
  • Wissen über Hardware-Details steckt in Datenblättern und in den Köpfen weniger Expert:innen

Praxisszenarien aus Ihrem Bereich

Treiber aus Datenblättern ableiten

Registerbeschreibungen und Timing-Diagramme aus Datenblättern strukturieren lassen und daraus Header mit Bitfeld-Definitionen, Initialisierungsroutinen und eine schlanke Hardware-Abstraktionsschicht für SPI-, I²C- oder UART-Peripherie entwerfen. Jede Funktion verweist auf die zugehörige Datenblattstelle.

Statische Analyse auswerten

Findings von clang-tidy, cppcheck oder MISRA-Checkern erklären und priorisieren, regelkonforme Korrekturen vorschlagen und begründete Abweichungen für die Deviation-Dokumentation vorbereiten. So sinkt der Aufwand für Compliance-Nachweise spürbar, ohne die fachliche Prüfung zu ersetzen.

Unit-Tests mit Hardware-Mocks

Testbare Schnittstellen aus hardwarenahem Code herauslösen, Mocks für Register- und HAL-Zugriffe erzeugen und Unit-Tests mit GoogleTest, Unity oder CppUTest für die Ausführung auf dem Host generieren.

Crash- und Speicheranalyse

HardFault-Register, Stack-Traces, Core-Dumps und Sanitizer-Ausgaben interpretieren, wahrscheinliche Ursachen wie Stack-Überläufe oder Use-after-free eingrenzen und gezielte Debug-Schritte vorschlagen. Das verkürzt die Fehlersuche erheblich, besonders bei sporadischen Fehlern, die sich im Labor nur schwer reproduzieren lassen.

Modernes C++ einführen

Rohzeiger, manuelle Speicherverwaltung und Makros schrittweise durch RAII, constexpr, Smart Pointer und typsichere Abstraktionen ersetzen, ohne Echtzeitverhalten oder Speicherbudget zu verschlechtern. Jeder Schritt wird durch Tests abgesichert.

Build und Toolchain pflegen

CMake-Projekte für Cross-Compilation strukturieren, Toolchain-Dateien, Linker-Skripte und CI-Jobs für Firmware-Builds erstellen und Build-Fehler mit dem Kontext der Zielplattform analysieren. Reproduzierbare Builds lassen sich so in Containern für das ganze Team bereitstellen.

Mögliche Praxisprojekte im Kurs

Register-Header-Generator

Ein Skript, das Registertabellen aus einer SVD- oder CSV-Datei in typsichere C-Header mit Masken, Offsets und Zugriffsfunktionen umwandelt. Tippfehler bei Offsets gehören damit der Vergangenheit an.

Serieller Protokoll-Monitor

Ein Desktop-Tool, das Daten einer seriellen Schnittstelle mitliest, ein eigenes Binärprotokoll dekodiert und Telegramme filterbar sowie mit Zeitstempeln darstellt. Mitschnitte lassen sich exportieren.

MISRA-Report-Dashboard

Eine kleine Web-Ansicht, die Ergebnisse statischer Analyse aggregiert, Regelverstöße nach Modul gruppiert und den Fortschritt über Builds hinweg zeigt. Neue Verstöße werden hervorgehoben.

Alle 10 Kurse für C/C++- und Embedded-Entwickler:innen

Vibe & Agentic Coding (10)

Datenschutz & Compliance

Firmware ist oft Kern des geistigen Eigentums und unterliegt Exportkontroll- oder Sicherheitsanforderungen: Sie lernen, wie Sie Quellcode schützen, Lizenzrisiken durch generierten Code bewerten und KI-Einsatz mit Cyber Resilience Act, IEC 62443 sowie funktionaler Sicherheit nach ISO 26262 oder IEC 61508 vereinbaren.

Voraussetzungen

Sie programmieren sicher in C oder C++ und haben Erfahrung mit Build-Systemen, Debugging und hardwarenaher oder systemnaher Entwicklung.

Häufige Fragen

Ist KI-generierter Code für sicherheitskritische Embedded-Systeme zulässig?

Normen wie ISO 26262 oder IEC 61508 verbieten KI-Werkzeuge nicht, verlangen aber nachvollziehbare Prozesse, Reviews, Tests und gegebenenfalls Tool-Qualifizierung. Generierter Code wird daher wie jeder andere Code behandelt: geprüft, getestet und gegen Coding-Standards verifiziert. Im Kurs entwickeln Sie Arbeitsweisen, die diese Nachweise unterstützen, statt sie zu umgehen.

Kann ein KI-Agent mit meiner Zielhardware arbeiten?

Agenten können Builds anstoßen, Flash-Vorgänge ausführen, serielle Ausgaben auswerten und Tests auf Host oder Hardware-in-the-Loop-Aufbau starten, sofern Sie entsprechende Kommandozeilenwerkzeuge bereitstellen. Wir zeigen, wie Sie solche Schleifen kontrolliert aufbauen, mit klaren Berechtigungen und ohne dass der Agent unbeaufsichtigt auf produktive Geräte zugreift.

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