Najprostszym i najbardziej satysfakcjonującym sposobem nauki programowania mikroprocesorowego jest praca z mikrokontrolerem. Mikrokontroler to zasadniczo komputer na chipie z własnym procesorem, pamięcią RAM i pinami wejścia/wyjścia. Niektóre mikrokontrolery mają wbudowane przetworniki analogowo-cyfrowe. Istnieje wiele rodzajów mikrokontrolerów, ale najłatwiej zacząć od użycia płytki Arduino. Arduino to mała płytka drukowana, która zawiera mikrokontroler i wszystkie zewnętrzne obwody potrzebne do jego zaprogramowania i uruchomienia. Dzięki Arduino możesz przejść od razu do nauki programowania.
Wybierz mikrokontroler, którego chcesz się nauczyć. Seria PIC firmy Microchip i układy AVR firmy Atmel są popularnym wyborem, podobnie jak płyta Arduino. Większość mikrokontrolerów używa wersji języka programowania C, ale istnieją pewne odmiany. Każdy producent używa również własnego języka asemblera. Kod asemblera jest mniej przejrzysty niż C, ale jest bardziej wydajny, ponieważ jest bliższy językowi maszynowemu chipa. Ponieważ język asemblera jest tak zwarty, a pamięć mikrokontrolera jest ograniczona, wiele programów jest napisanych w kombinacji C i asemblera.
Przeczytaj arkusz danych wybranego mikrokontrolera i dowiedz się, jakie zewnętrzne obwody będą potrzebne do jego uruchomienia. Będziesz potrzebować płytki prototypowej do prototypowania obwodów, komponentów obwodu zasilania, kabla do programowania i potencjalnie układu pamięci EEPROM do przechowywania programu. Jeśli używasz Arduino, nie musisz podłączać żadnych zewnętrznych obwodów przed zaprogramowaniem układu.
Pobierz oprogramowanie do edycji kodu i kompilator dla swojego chipa. „Kompilacja” kodu przekształca go ze stosunkowo jasnego języka, w którym go napisano, na język zrozumiały dla chipa. Kod dla mikrokontrolera musi być skompilowany dla tego konkretnego układu, dlatego pobierz kompilator od producenta mikrokontrolera. Arduino używa własnego języka programowania, który jest podobny do C, ale łatwiejszy do nauczenia. Bezpłatne oprogramowanie do edycji i kompilacji dla Arduino jest dostępne na jego stronie internetowej wraz z obszernymi samouczkami.
Skonfiguruj mikrokontroler na płytce stykowej. Postępuj zgodnie z instrukcjami w arkuszu danych dotyczących obwodów zewnętrznych, takich jak zasilacz. Różne mikrokontrolery wymagają różnych ilości napięcia i prądu do działania, więc potrzebujesz obwodów, które będą odpowiednio kondycjonować zasilanie.
Postępuj zgodnie z instrukcjami, które znalazłeś dla języka programowania swojego chipa, w trybie online lub w książce, aby napisać swój pierwszy prosty program. Nie wyprzedzaj siebie i nie próbuj czegoś skomplikowanego. Pierwszym krokiem jest po prostu pomyślne zaprogramowanie chipa za pomocą prostych instrukcji. Na przykład spróbuj napisać program, który będzie migał diodą LED. Twoje materiały instruktażowe najprawdopodobniej będą zawierały również przykładowe projekty wprowadzające.
Podłącz mikrokontroler do zasilania, a interfejs programowania do komputera. Skompiluj i pobierz oprogramowanie, aby je przetestować.
Rozwijaj swoje umiejętności, dodając funkcje do oprogramowania i czyniąc je bardziej złożonymi. Na przykład spróbuj dodać tarczę do projektu migającej diody LED, która pozwoli ci zmienić szybkość migania diody LED.
Naucz się więcej kodu i nabierz pewności w programowaniu, pracując nad coraz bardziej skomplikowanymi przykładowymi projektami i wypróbowując własne pomysły. Nie tylko przeczytaj całą książkę, a potem spróbuj czegoś skomplikowanego. Uczysz się programowania poprzez programowanie, a nie tylko czytanie.