Il modo più semplice e immediatamente gratificante per imparare la programmazione dei microchip è lavorare con un microcontrollore. Un microcontrollore è essenzialmente un computer su un chip con il proprio processore, memoria RAM e pin di input/output. Alcuni microcontrollori hanno convertitori analogico-digitali incorporati. Esistono molti tipi di microcontrollori, ma il modo più semplice per iniziare è utilizzare una scheda Arduino. Un Arduino è un piccolo circuito che include un microcontrollore e tutti i circuiti esterni necessari per programmarlo ed eseguirlo. Con un Arduino, puoi saltare direttamente all'apprendimento della programmazione.
Scegli un microcontrollore che vuoi imparare. La serie PIC di Microchip e i chip AVR di Atmel sono entrambe scelte popolari, così come la scheda Arduino. La maggior parte dei microcontrollori utilizza una versione del linguaggio di programmazione C, ma ci sono variazioni. Ogni produttore utilizza anche il proprio linguaggio assembly. Il codice assembly è meno chiaro di C, ma è più efficiente perché è più vicino al linguaggio macchina del chip. Poiché il linguaggio assembly è così compatto e la memoria su un microcontrollore è limitata, molti programmi sono scritti in una combinazione di C e assembly.
Leggi la scheda tecnica del microcontrollore che hai scelto e scopri di quale circuito esterno avrai bisogno per eseguirlo. Avrai bisogno di una breadboard per prototipare circuiti, componenti per il circuito di alimentazione, un cavo di programmazione e potenzialmente un chip di memoria EEPROM per l'archiviazione del programma. Se stai usando un Arduino non è necessario cablare alcun circuito esterno prima di programmare il chip.
Scarica un software di modifica del codice e un compilatore per il tuo chip. Il codice di "compilazione" lo trasforma dal linguaggio relativamente chiaro in cui lo hai scritto in un linguaggio che il chip può capire. Il codice per un microcontrollore deve essere compilato per quel chip specifico, quindi scarica il compilatore dal produttore del tuo microcontrollore. Arduino usa il proprio linguaggio di programmazione, che è simile al C, ma più facile da imparare. Il software gratuito di editing e compilazione per Arduino è disponibile sul suo sito Web, insieme a numerosi tutorial.
Imposta il tuo microcontrollore sulla breadboard. Seguire le istruzioni nella scheda tecnica per i circuiti esterni come l'alimentatore. Microcontrollori diversi richiedono diverse quantità di tensione e corrente per funzionare, quindi hai bisogno di circuiti che condizionino correttamente l'alimentazione.
Segui le istruzioni che hai trovato per il linguaggio di programmazione del tuo chip, online o in un libro, per scrivere il tuo primo semplice programma. Non andare avanti e prova qualcosa di complicato. Il primo passo è semplicemente programmare con successo il chip con alcune semplici istruzioni. Ad esempio, prova a scrivere un programma che accenderà e spegnerà un LED. Molto probabilmente i tuoi materiali didattici conterranno anche progetti introduttivi di esempio.
Collega il tuo microcontrollore all'alimentatore e collega l'interfaccia di programmazione al tuo computer. Compila e scarica il tuo software per testarlo.
Sviluppa le tue abilità aggiungendo funzionalità al tuo software e rendendolo più complesso. Ad esempio, prova ad aggiungere un quadrante al tuo progetto LED lampeggiante che ti consentirà di modificare la velocità con cui il LED lampeggia.
Impara più codice e acquisisci sicurezza nella tua programmazione lavorando su progetti di esempio sempre più complicati e provando le tue idee. Non limitarti a leggere l'intero libro e poi provare qualcosa di complicato. Si impara a programmare programmando, non solo leggendo.
