ARM Cortex-M Embedded Design from 0 to 1
Hobbyists can mash together amazing functional systems using platforms like Arduino or Raspberry Pi, but it is imperative that engineers and product designers understand the foundational knowledge of embedded design. There are very few resources available that describe the thinking, strategies, and processes to take an idea through hardware design and low-level driver development, and successfully build a complete embedded system. Many engineers end up learning the hard way, or never really learn at all.
ARM processors are essentially ubiquitous in embedded systems. Design engineers building novel devices must understand the fundamentals of these systems and be able to break down large, complicated ideas into manageable pieces. Successful product development means traversing a huge amount of documentation to understand how to accomplish what you need, then put everything together to create a robust system that will reliably operate and be maintainable for years to come.
This book is a case study in embedded design including discussion of the hardware, processor initialization, low‑level driver development, and application interface design for a product. Though we describe this through a specific application of a Cortex-M3 development board, our mission is to help the reader build foundational skills critical to being an excellent product developer. The completed development board is available to maximize the impact of this book, and the working platform that you create can then be used as a base for further development and learning.
The Embedded in Embedded program is about teaching fundamental skill sets to help engineers build a solid foundation of knowledge that can be applied in any design environment. With nearly 20 years of experience in the industry, the author communicates the critical skill development that is demanded by companies and essential to successful design. This book is as much about building a great design process, critical thinking, and even social considerations important to developers as it is about technical hardware and firmware design.
Downloads
EiE Software Archive (200 MB)
IAR ARM 8.10.1 (Recommended IDE version to use) (1.2 GB)
IAR ARM 7.20.1 (Optional IDE version to use) (600 MB)
Plot, Cut, Drill, Mill and Laser with the Z99
This book covers the construction, hardware, software, and operation of the Z99 – CNC machine. This is a multifunctional 4-axis machine for home construction.
The capabilities of the Z99 machine include:
large-format schematic plotting
PCB plotting with etch-resist pens
schematic plotting with conductive-ink pens
letter cutting out of vinyl
paper cutting
PCB/substrate drilling
PCB/substrate milling
text milling
laser engraving
laser cutting of solder paste masks
By making the support software available as freeware, readers of the book are challenged and encouraged to develop new applications for the Z99.
The machine would not be of much use if the user has no option to create suitable files for the designs in mind. A large part of this book is dedicated to creating source files in a variety of freeware software packages, including Inkscape, DesignSpark PCB, KiCad, and FlatCAM.
The book is also useful for readers keen to comprehend and then master the basic structure of HPGL, Gerber, Drill, and G-code files, as well as to have a go at deciphering them using software.
IMAGE PROCESSING WITH THE NVIDIA JETSON NANO (PART 2)Image Recognition Using Edge Impulse
ELEKTOR JUMPSTARTER NEWSUpcoming Campaigns
AN OPEN-SOURCE GPS TRACKING PLATFORMTraccar Maps Vehicle Tracking Without the Need for a Third-Party Cloud Server
JOY-IT LCR-T7 MULTI-FUNCTION TESTERTesting Passives, Discrete Semiconductors and IR Remote Controls
NOISE SYNTHESIZERFrom Noise to Music with the PRBSynth1
STARTING OUT IN ELECTRONICSEasier than Imagined! ... Continuing with the Coil
UNDERSTANDING THE NEURONS IN NEURAL NETWORKS (PART 2)Logical Neurons
ISSUES WITH SECURITY? FIGHT FIRE WITH FIRE!Flashbulb-Protected Analogue Memory Add-on For the Tamper-Evident Box LCR METER POSTER
BLUETOOTH BEACONS IN PRACTICEBeacons Light the Way Ahead
C PROGRAMMING ON RASPBERRY PICommunicating over Wi-Fi (Sample Chapter)
EMC PRE-COMPLIANCE TEST FOR YOUR DC-POWERED PROJECT (PART 2)The Hardware and How to Use It
HANDS ON THE PARALLAX PROPELLER 2 (PART 5)Inside the Smart Pin
MODBUS OVER WLAN (PART 1)Hardware and Programming
HOMELAB TOURSWhere the Junior Computer Is Brought to Life Again
BUILD YOUR OWN HIGH-PRECISION CALIBRATOR-10 V to +10 V, 0 to 40 mA, 0.001%
ARDUINO NANO RP2040 CONNECTRaspberry Pi RP2040 + Wi-Fi + Bluetooth THE PHYSICAL BODY OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE
ERR-LECTRONICSCorrections, Updates and Readers’ Letters
CREATE GUIS WITH PYTHONIntroducing guizero
CO2 METER KIT FOR THE CLASSROOMAn ESP8266-Based Device from the University of Applied Sciences Aachen
NOSTALGIC MK484 MW/LW RADIO...Always Fun to Build!
ELEKTOR @ 60Let There Be Light!
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
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CaptureCountAn Object Detector and Counter on the Raspberry Pi 5
Voltage Reference With Arduino Pro MiniLinearize and Calibrate Your Analog Inputs
FPGAs for BeginnersThe Path From MCU to FPGA Programming
Update: STM32 Wireless Innovation Design Contest 2024
Bluetooth LE With MAUIControl Apps for Android & Co.
Port-Expanding Breakout BoardIncrease the Number of I/Os on Your Dev Board
AI SpecialistMachine Learning with the Jetson Nano
2024: An AI OdysseyFirst Forays Into TensorFlow
262,144 Ways to Play The Game of LifeA Reader’s Project in Brief
From Life’s ExperienceThe Chinese Dragon
Get Your (Brushed DC) Motor Running!Sample Projects from the Elektor Motor Control Development Bundle
ESP32-RS-232 AdapterA Wireless Link for Classic Test Equipment
Starting Out in Electronics……More About Opamps
ESP Library Recommendations
Piezoelectric DevicesPeculiar Parts, the Series
A Smart Object CounterImage Recognition Made Easy with Edge Impulse
Resolve Your Trickiest Embedded Development Challenges
ESP32 TerminalA Handheld Device with a Touch-Capable Display
Getting Started With the Zephyr RTOSAs Powerful as It Is Hard to Master
Award-Winning EthicsA Dialog with CTO Alexander Gerfer of Würth Elektronik eiSos on Enabling Innovation and Mindful Behavior
Err-lectronicsCorrections, Updates, and Readers’ Letters
Infographics: Embedded and AI
Square Wave Generation BenchmarksExploring ESP32, Pico, and Other Microcontrollers
VOYAGE DANS LES RÉSEAUX NEURONAUX (1ÈRE PARTIE)Les neurones artificielsTEST DE PRÉCONFORMITÉ CEM POUR UN PROJET ALIMENTÉ EN COURANT CONTINUPartie 1 : RSIL double continuCHARGE ÉLECTRONIQUE EN CC ET CAJusqu'à 400 V et 10 A (crête)DÉMARRER EN ÉLECTRONIQUE (9)N'ayez pas peur du choc... un peu de « self control » suffit !TRAITEMENT D'IMAGES AVEC LE MODULE JETSON NANO DE NVIDIA (1ÈRE PARTIE)Matériel et logicielZOOM SUR LES TRANSFORMATEURS SECTEURComportement transitoire à l'allumage et l'extinction« YES WE CAN » AVEC PICAN 3Module de bus CAN pour le Raspberry Pi 4CENTRALE SOLAIRE SUR BALCONUn investissement vite amortiPRISE DE VUE ET DIFFUSION VIDÉO EN CONTINU AVEC UN RASPBERRY PI 4La caméra Raspberry Pi HQ en actionUTILISATION D'ÉCRANS DANS LES PROJETS RASPBERRY PIExtrait : écrans à diodes électroluminescentes organiques (OLED)PROPELLER 2 DE PARALLAX (4)Envoi de chaînes de caractères60 ANS D'ELEKTORRegard sur septembreDANS L'ANTRE DE…Menno van der Veen et de ses tubes amplificateursCIRCUITS HYBRIDESROSE DES VENTS AVEC LE CAPTEUR GY-271Ou pourquoi il faut faire des huit pour calibrer un capteurMESUREZ VOTRE EMPREINTEÉlectronique et émissions de gaz à effet de serreTHERMOSTAT CONNECTÉ À ESP32Conservez votre vin à la bonne température !LÉVITATION MAGNÉTIQUE, VERSION NUMÉRIQUEComparateur analogique remplacé par un ESP32 PicoULTIMATE ARDUINO UNO HARDWARE MANUAL - FR TRANSLATIONExtrait : chargeur d'amorçage du microcontrôleur principalMICROPYTHON POUR L'ESP32 ET SES COPAINSPartie 2 : piloter facilement les écrans matricielsCARTE MADMACHINE SWIFTIOUn langage récent pour du matériel tout nouveauSUR LE VIFPassions incertainesHEXADOKUCasse-tête pour elektorniciens
Modular and Scalable Control Systems Using Structured Text
This book offers a structured and practical approach to modern PLC development using object-oriented principles. It is a guide for engineers, programmers, and students seeking to harness the power of object-oriented programming (OOP) in the context of industrial automation with PLCs.
The content focuses on the CODESYS development environment and Structured Text (ST), both of which support modern programming techniques while maintaining compatibility with real-time automation requirements. Through step-by-step demos and instructional examples, it demonstrates how modular, reusable code can enhance development efficiency, simplify ongoing maintenance, and enable scalable and flexible control system architectures.
Key topics include:
Structured Text fundamentals: conditions, loops, arrays, and functions
Object-oriented concepts: classes, methods, and inheritance
Advanced techniques: polymorphism, interfaces, and access control
Modular design with reusable components and structured program flow
Implementation of finite state machines and scalable application design
Built around instructional demos and clear explanations, this book helps readers develop maintainable and modern control software in the CODESYS environment using proven programming techniques.
Program, build, and master over 50 projects with MicroPython and the RP2040 microprocessor The Raspberry Pi Pico is a high-performance microcontroller module designed especially for physical computing. Microcontrollers differ from single-board computers, like the Raspberry Pi 4, in not having an operating system. The Raspberry Pi Pico can be programmed to run a single task very efficiently within real-time control and monitoring applications requiring speed. The ‘Pico’ as we call it, is based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex-M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM, and 2 MB of Flash memory. Besides its large memory, the Pico has even more attractive features including a vast number of GPIO pins, and popular interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, and PWM. To cap it all, the chip offers fast and accurate timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico is easily programmed using popular high-level languages such as MicroPython and or C/C++. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico microcontroller in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all the projects described. There are over 50 working and tested projects in the book, covering the following topics: Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC Timer interrupts and external interrupts Analogue-to-digital converter (ADC) projects Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Wi-Fi and apps to communicate with smartphones Using Bluetooth and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects given in the book have been fully tested and are working. Only basic programming and electronics experience is required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects described. Readers can find the program listings on the Elektor web page created to support the book.
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ESP32 Audio Transceiver Board (Deel 2)Draadloze audio-overdracht
Inductieve AM-zenderGebruikt Pico's PIO in een Arduino-sketch
Navigeren door draadloze protocollen navigerenEen technische gids
Satelliettracking met behulp van LoRaHet TinyGS-netwerk brengt gegevens uit de ruimte naar de aarde.
4G-Compatibele SMS afstandsbedieningBedien je apparatuur op afstand
Hogesnelheids-probeIngangen met hoge impedantie voor signalen tot 200 MHz
Uit het leven gegrepenKafka
KrakenSDR
Prestatietests met de RP2350Is een upgrade van Raspberry Pi Pico 1 naar versie 2 de moeite waard?
Contactloze E-veldmetingen (2)Een laservibrometer voor het beoordelen van de trillingen van het membraan
Kristallen en oscillatorenVerbetering van de kristalnauwkeurigheid door gerichte keuze van condensatoren
Alle begin......gaat audio!
Zelf firmware coderen voor embedded projecten
SPECTRAN® V6 MobileModulaire, configureerbare realtime-spectrumanalyzer voor betrouwbare metingen over alle frequentiebereiken
De toekomst van AI wordt gesmeed in siliciumEen interview met Anastasiia Nosova
Autonome Sensor-Node v2.0 (Systeemarchitectuur)Zonne-energieplatform met geïntegreerde GPS, LoRaWAN en meer
Precieze positioneringBluetooth channel sounding getest
Testgestuurd ontwikkelen bij het schrijven van firmware
Telefoon gestuurde modelautoWi-Fi + ESP32 + Smartphone = Afstandsbediening
2025: Een AI-odysseeAI-redeneermodellen: De gedachtegang-revolutie
Zonne-laadregelaar met MPP-tracking (3)Software en Inbedrijfstelling
Raspberry Pi Zero Web Streaming CameraDe ZeroTier VPN gebruiken
Beste soldeerder van de Beneluxvakmanschap in de schijnwerpers
Seminaroverzicht Electronics & ApplicationsLeer, ontdek en netwerk op E&A 2025
Eurocircuits at E&A 2025
E&A gadget 2025: racen over de beursvloer met slimme printplaat op wielenVijf vragen aan Casper van Doorne, ontwerper van de beursgadget
Beursgadget E&A bekendontwerp en bestuur je eigen raceauto
Vakbeurs E&A is het elektronicaparadijs van de Benelux“Techneuten blijven kinderen”
Rohde & SchwarzPioneering Innovation in Test & Measurement
Diederik Jekel opent Electronics & Applications
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Projekt-Update: Energiemessgerät mit ESP32Nächste Schritte beim Prototyping
Balkonkraftwerke optimierenÜberlegungen, Wissenswertes und Kalkulationen
Für Balkonkraftwerke: ESP32 mit OpenDTUDaten kleiner Wechselrichter per µC auslesen
Variables lineares Stromversorgungs-Ensemble0...50 V / 0...2 A + Doppelsymmetrische Versorgung
Energiespeicherung heute und morgenEin Interview mit Simon Engelke
2024: Eine Odyssee in die KIWeiter, immer weiter...
Bluetooth LE auf dem STM32Auf dem Weg zum fernabgelesenen Messgerät
Intelligentes KücheninventarsystemMehr als eine Küchenwaage
MAUI: Programmieren für PC, Tablet und SmartphoneDas neue Framework in Theorie und Praxis
ChatMagLevDer KI-Weg der Levitation
Einfacher PV-Energieregler für InselanlagenBauen Sie ein voll funktionsfähiges PV-Energiemanagement-System
KaltkathodenröhrenBemerkenswerte Bauteile
Aus dem Leben gegriffenNostalgie
Aller Anfang ...... muss nicht schwer sein: Vom FET zum Opamp
CAN-Bus-Tutorial für den Arduino UNO R4Zwei UNO R4 nehmen den Bus!
Infografik: Strom und Energie
Umfangreiche Unterstützung bei Design und EntwicklungArrow Engineering Services
Leistungsdichte vs. Wirkungsgrad
Aluminium-ElektrolytkondensatorenStörpotential in der Audiotechnik?
USB-Tester FNB58 von Fnirsi
Pixel Pump Das Pick-and-Place ToolVereinfachung der manuellen SMD-Bestückung
HomeLab-ToursVor nicht allzu langer Zeit in einem weit entfernten Land...
„In der Welt der Ethik in der Elektronik können auch kleine Schritte eine große Wirkung haben.“
Ethik in der ElektronikDie OECD-Leitsätze und das deutsche Lieferkettengesetz
Intelligentes Ni-MH-Ladegerät/EntladegerätDas Leserprojekt „Chadèche“ in Kürze
Projekt 2.0Korrekturen, Updates und Leserbriefe
Le chargeur intégré est disponible pour nos clients OR et VERT sur le site d'Elektor Magazine !
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Comment fonctionne le projet : conception de la base énergétique pour l'ESP32 Prochaines étapes du prototypage
optimisation des centrales solaires sur le balcon Considérations, faits et calculs
ESP32 avec OpenDTU pour les centrales électriques sur le balcon Relever les données des petits onduleurs avec des microcontrôleurs
alimentation linéaire variable Ensemble Alimentation 0-50 V / 0-2 A + alim symétrique double
le stockage d'énergie aujourd'hui et dans le futur interview Simon Engelke
2024 : l'Odyssée de l'IA sans répétition
Bluetooth LE sur le STM32 Plus que suffisant pour mesurer la distance
boîte de conservation centre intelligent sur l'être humain
MAUI : programmation pour PC, tablettes et smartphones le nouveau framework en théorie et en pratique
ChatMagLev lévitation magnétique ? versionIA
Régulateur de pulsation simple PV Réalisation du système de gestion de l'énergie photovoltaïque de base
les composants à cathode froide
sur le vif nostalgie
démarrer en électronique ?Leçon FET
tutoriel bus CAN pour l'Arduino UNO R4 deux UNO R4 connectés au bus
infographie
assistance complète en conception et développement les services d'ingénierie d'Arrow
comparativement parlant, la force et l'efficacité de l'énergie
condensateurs électrolytiques et aluminium sources potentielles de distorsions et technologie audio
tester et mesurer l'USB le Fnirsi FNB58
l'outil Pick-and-Place manuel Pixel Pump simplifier l'assemblage du manuel des cartes CMS
visite à domicile Naguère, dans un pays lointain ?
« Dans le monde de l'éthique et de l'électronique, les petites choses sont faites avec un impact significatif. »
éthique et électronique les orientations de l'OCDE et le soin apporté aux diligences impliquées dans la chaîne d'agrément
Chadèche : chargeur/déchargeur intelligent pour accumulation NiMh résumé du projet de lecture
projet 2.0 Corrections, mises à jour et courriers des lecteurs
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electronica Fast Forward Start- & Scale-Up AwardsDie Vorbereitungen laufen auf Hochtouren!
Bluetooth Low Energy mit dem ESP32-C3 und ESP32Es muss nicht immer WLAN sein!
Bluetooth-LE-SnifferMit dem makerdiary nRF52840 MDK USB-Dongle
Magischer RGB-LED-WürfelHardware-Design rund um einen RP2040
Automatischer Ein/Ausschalter für Lötpastenkompressor
Elektor - live und in FarbeLivestreams, Webinare und Kurse für Ingenieure und Maker
Fahrrad elektrifizierenE-Bike-Nachrüstkit in der Praxis
Aller Anfang ...Muss nicht schwer sein: Multiplikation von Spannungen
Aus dem Leben gegriffenNebenbeschäftigungen
Teensy 4.0 - warum ist das Board so schnell?Oder: Geschwindigkeit ist keine Hexerei!
Simulation von Audio-Leistungsverstärkern mit TINADer „Try-Before-You-Build“-Ansatz
LoRaWAN-Knoten im IoTEin Beispiel-Kapitel: Die LoRaWAN-Module Dragino LHT65, LDS01 und LDS02
Projekt 2.0Korrekturen, Updates und Leserbriefe
5G für mich alleinVollständige Kontrolle über 5G-Implementierungen in privaten Mobilfunknetzen
Infographics 7-8/2022
Wie lernt mein Gerät funken?Applikationen mit WiFi-Schnittstellen ausrüsten
Rheinturmuhr – Wecker de luxe
Audio-Spektrum-Analysator mit DekatronsEine neue Art, alte Röhren zu verwenden
Senden von Daten an TelegramEin ESP32 und ein paar Bauteile erledigen den Job32 and a Few Parts
Fliege-Bandsperre für Audio-MessungenBesseres Messen durch Notch-Filterung
CO2-Messgerät auseinandergenommenIst das Gerät hackbar für Ihre Projekte?
Spielereien mit PUTsAnaloge Entwürfe mit dem Programmierbaren Unijunction-Transistor
Ein runder Touchscreen für den Raspberry PiHyperPixel 2.1 Round von Pimoroni
Fernwirken und die Erkennung von Verbindungsverlustenmit Hilfe von nRF24L01+ Modulen
Digitaler UKW-EmpfängerMit Arduino Nano und TEA5767
OLED-Display - aus SPI mach I²C
Zutritt für Unbefugte verboten!Ein Hobby geht nicht in Rente!
Ein Jahrzehnt der Ethik in der ElektronikTessel Renzenbrink sinniert über die digitale Gesellschaft
HexadokuSudoku für Elektroniker
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OBD2-sensordashboardOude meters vormden het startpunt van een zoektocht naar echte gegevens
OBD2: voeg een toerenteller en schakelindicator toe aan je autoRetro, maar uiterst nuttig
LiDAR- en Visiesensoren voor Robotica
Sensor+Test 2025 en PCIM 2025
Contactloze E-Veldmetingen (1)Een Trillende Membraan voor het Detecteren van Gelijkspanningen of Statische Elektrische Velden
Draadloze brievenbusmeldervan optische sensoren tot radar: enkele mogelijkheden
Elektor Mini-Wheelieeen zelfbalancerende robot
ZonnecellenVreemde onderdelen, de serie
Aan de slag met een moderne radarsensorStaat een nauwkeurige meting op uw radar?
Uit het leven gegrepenpapierfabriek
CybersecurityZware tijden voor hackers
Infographics: IoT en sensoren 2025
Bluetooth 6.0 brengt verbeterde toepassingen voor afstandsbepalingNieuwe versie biedt betere apparaatpositionerings- en -locatieservices
Draadloze communicatie verkennen met BeagleY-AI
Err-lectronicsCorrecties, updates en lezerspost
Alle begin......sluit het thema opamps af
Een krachtige AI-codeerassistentsneller ontwikkelen met Continue en Visual Studio Code
Zonne-laadregelaar met MPPT (2)Het schema
Ultrasone obstakeldetectoreen eenvoudig project om slechtzienden te helpen
2025: Een AI-odysseeHalfjaaroverzicht
Raspberry Pi Standalone MIDI-synthesizer (3)Het slimmer maken en een gebruikersinterface toevoegen
Meshtastic: een demonstratieprojectEen slim netwerk van LoRa-radio's
Analoge audio-frequentiegeneratorHoogwaardige sinusgenerator met instelbare frequentie