マイクロチッププログラミングを学ぶための最も簡単ですぐにやりがいのある方法は、マイクロコントローラーを使用することです。 マイクロコントローラは、基本的に、独自のプロセッサ、RAMメモリ、および入力/出力ピンを備えたチップ上のコンピュータです。 一部のマイクロコントローラーには、アナログ-デジタルコンバーターが組み込まれています。 マイクロコントローラーには多くの種類がありますが、開始する最も簡単な方法はArduinoボードを使用することです。 Arduinoは、マイクロコントローラーと、それをプログラムして実行するために必要なすべての外部回路を含む小さな回路基板です。 Arduinoを使用すると、プログラミングの学習にすぐに取り掛かることができます。
学習したいマイクロコントローラーを選択してください。 MicrochipのPICシリーズとAtmelのAVRチップはどちらも人気のある選択肢であり、Arduinoボードも同様です。 ほとんどのマイクロコントローラーはCプログラミング言語のバージョンを使用しますが、バリエーションがあります。 各メーカーは、独自のアセンブリ言語も使用しています。 アセンブリコードはCほど明確ではありませんが、チップの機械語に近いため、より効率的です。 アセンブリ言語は非常にコンパクトで、マイクロコントローラのメモリは限られているため、多くのプログラムはCとアセンブリの組み合わせで記述されています。
選択したマイクロコントローラーのデータシートを読んで、それを実行するために必要な外部回路を見つけてください。 回路のプロトタイプを作成するためのブレッドボード、電源回路のコンポーネント、プログラミングケーブル、および場合によってはプログラムストレージ用のEEPROMメモリチップが必要になります。 Arduinoを使用している場合は、チップをプログラミングする前に外部回路を配線する必要はありません。
チップ用のコード編集ソフトウェアとコンパイラをダウンロードします。 「コンパイル」コードは、それを書いた比較的明確な言語から、チップが理解できる言語に変換します。 マイクロコントローラーのコードは、その特定のチップ用にコンパイルする必要があるため、マイクロコントローラーの製造元からコンパイラーをダウンロードしてください。 Arduinoは独自のプログラミング言語を使用しています。これはCに似ていますが、習得が容易です。 Arduino用の無料の編集およびコンパイルソフトウェアは、広範なチュートリアルとともに、そのWebサイトで入手できます。
ブレッドボードにマイクロコントローラーをセットアップします。 電源などの外部回路については、データシートの指示に従ってください。 マイクロコントローラーが異なれば、実行に必要な電圧と電流の量も異なるため、電源を適切に調整する回路が必要です。
オンラインまたは本のいずれかで、チップのプログラミング言語について見つけた指示に従って、最初の簡単なプログラムを作成します。 自分より先に進んで、複雑なことを試してはいけません。 最初のステップは、いくつかの簡単な手順でチップを正常にプログラムすることです。 たとえば、LEDを点滅させるプログラムを書いてみてください。 教材には、サンプルの紹介プロジェクトも含まれている可能性があります。
マイクロコントローラーを電源に接続し、プログラミングインターフェイスをコンピューターに接続します。 ソフトウェアをコンパイルしてダウンロードし、テストします。
ソフトウェアに機能を追加し、ソフトウェアをより複雑にすることで、スキルを磨きます。 たとえば、点滅しているLEDプロジェクトにダイヤルを追加してみてください。これにより、LEDの点滅速度を変更できます。
ますます複雑になるサンプルプロジェクトに取り組み、独自のアイデアを試すことで、より多くのコードを学び、プログラミングに自信を持ってください。 本全体を読んでから、複雑なことを試してはいけません。 読むだけでなく、プログラミングによってプログラミングを学びます。