Самый простой и полезный способ изучить программирование микрочипов - это работать с микроконтроллером. Микроконтроллер - это, по сути, компьютер на микросхеме со своим собственным процессором, оперативной памятью и контактами ввода / вывода. Некоторые микроконтроллеры имеют встроенные аналого-цифровые преобразователи. Существует много типов микроконтроллеров, но проще всего начать с платы Arduino. Arduino - это небольшая печатная плата, которая включает в себя микроконтроллер и все внешние схемы, необходимые для его программирования и запуска. С Arduino вы можете сразу приступить к изучению программирования.
Выберите микроконтроллер, который хотите изучить. Чипы Microchip PIC и Atmel AVR являются популярным выбором, как и плата Arduino. Большинство микроконтроллеров используют версию языка программирования C, но есть вариации. Каждый производитель также использует свой язык ассемблера. Ассемблерный код менее понятен, чем C, но более эффективен, поскольку он ближе к машинному языку микросхемы. Поскольку язык ассемблера очень компактен, а память на микроконтроллере ограничена, многие программы написаны на языке C и ассемблере.
Прочтите техническое описание выбранного вами микроконтроллера и выясните, какие внешние схемы вам понадобятся для его запуска. Вам понадобится макетная плата для создания прототипов схем, компоненты для схемы источника питания, кабель для программирования и, возможно, микросхема памяти EEPROM для хранения программ. Если вы используете Arduino, вам не нужно подключать какие-либо внешние схемы перед программированием чипа.
Загрузите программное обеспечение для редактирования кода и компилятор для своего чипа. «Компиляция» кода преобразует его из относительно ясного языка, на котором вы его написали, на язык, который может понять чип. Код микроконтроллера должен быть скомпилирован для этого конкретного чипа, поэтому загрузите компилятор у производителя микроконтроллера. Arduino использует собственный язык программирования, похожий на C, но более простой в освоении. Бесплатное программное обеспечение для редактирования и компиляции для Arduino доступно на его веб-сайте вместе с обширными учебными пособиями.
Установите микроконтроллер на макетной плате. Следуйте инструкциям в техническом паспорте для внешних цепей, таких как источник питания. Разным микроконтроллерам для работы требуются разное количество напряжения и тока, поэтому вам нужна схема, которая будет правильно управлять источником питания.
Следуйте инструкциям, которые вы нашли для языка программирования вашего чипа в Интернете или в книге, чтобы написать свою первую простую программу. Не забегайте вперед и не пробуйте что-нибудь сложное. Первый шаг - это просто успешно запрограммировать чип с помощью нескольких простых инструкций. Например, попробуйте написать программу, которая будет мигать светодиодом. В ваших учебных материалах, скорее всего, будут также образцы вводных проектов.
Подключите микроконтроллер к источнику питания и подключите интерфейс программирования к компьютеру. Скомпилируйте и загрузите программное обеспечение, чтобы протестировать его.
Развивайте свои навыки, добавляя функции в свое программное обеспечение и усложняя его. Например, попробуйте добавить циферблат в свой проект мигающего светодиода, который позволит вам изменять частоту мигания светодиода.
Изучите больше кода и станьте уверенным в своем программировании, работая над все более сложными примерами проектов и пробуя свои собственные идеи. Не стоит просто читать всю книгу, а затем пробовать что-нибудь сложное. Вы изучаете программирование с помощью программирования, а не просто читая.