Пишем для микроконтроллеров

Практически любая программа затрагивает память: там хранятся переменные, состояние программы, даже сама программа. Давайте разберёмся, как устроена память в микроконтроллере, что где хранится и как используется. Обзор В целом, самое главное, что должно быть у любого уважающего себя контроллера — это память программ. То место, куда записаны инструкции, которые он должен исполнять и какие-то, может, дополнительные данные: таблицы, картинки, тексты. Память эта обычно записывается программатором и в процессе выполнения не меняется. В любой момент времени там всегда одни и те же данные. Вторая, очень важная и обязательная часть — оперативная память...

Введение Как быть, когда надо делать много разных задач в одном контроллере? Отрисовать меню на экране, моргать лампочкой, управлять каким-то механизмом, проверять датчики, и всё это одновременно. Дел море, а контроллер один! Обучение часто начинается с линейных бесконечных однозадачных программ: моргание светодиодом или что-то такое. Поменяли состояние, подождали, снова поменяли, снова подождали. И так далее, довольно однообразно и сложно сюда добавить что-то ещё. Добавим опрос датчика — и светодиод станет моргать уже не так...

Введение Одной из первых вещей, которой следует научиться — абстрагирование кода. То есть разделение мух от котлет и разных сущностей друг от друга. Таким способом становится проще выявить ошибку, проще понимать логику программы и проще переносить код в перспективе. К хорошему лучше привыкать сразу. Как выглядит приложение в таком случае?.. Например, термостат... Уровень драйверов Есть набор программ, которые отвечают за отдельные функции контроллера: управление ногами, приёмопередатчиками, измерителями, исполнительными устройствами и т...

Введение Очень важный выбор — с какого же языка начинать изучение?.. Языков не так что бы много, но варианты существуют. Си, си++, паскаль, C＃ и т.д. И от этого зависят перспективы -- насколько полезным будет это знание. Ассемблер Самый низкоуровневый язык программирования для контроллеров. Для каждого типа контроллеров он свой. Практически, это программирование на уровне инструкций ядра. Писать на нём лучше не надо, он для специфических задач. Но! Хотя бы для какой-то одной платформы очень желательно с ним поиграться и посоздавать программки, пусть и простые...

Введение Программы для микроконтроллеров по факту ничем, кроме способа взаимодействия с пользователем и окружением, не отличаются от обычных программ. И тем, что они бесконечны, конечно. Любая программа начинается с инициализации: настройка кода и всей аппаратной составляющей контроллера в тот режим, который требуется для работы программы. А дальше идёт бесконечный цикл и реагирование на события. Но не будем погружаться в дебри, как реализовываются отдельные действия, и посмотрим на простых примерах, как же устроены могут быть программы для приборов в целом...

В плате есть две части: дорожки и элементы. И два значимых параметра: напряжение, которое измеряют в вольтах, и ток, измеряемых в амперах. Дорожка, в общем, — это как плоский провод. Напряжение в пределах одной дорожки, в любой её точке, в общем, будет одинаково. Измеряют напряжение от выбранной условной точки — земли, есть на плате обязательно одна или несколько дорожек с как бы нулевым напряжением. Обозначаются как GND. Вероятно даже, что она будет одной из самых больших дорожек или даже полигон с нижней части платы...

Введение Казалось бы, что приборы — это жутко сложные вещи, работающие на какой-то магии. Да, понятно, что в цифровых приборах есть какие-то программы, но не очень может быть понятно, как же они там работают, среди кучи каких-то деталей и микросхем? Там часто не увидишь ни процессора, ни жёсткого диска, ни оперативной памяти, как в обычном компьютере, просто куча каких-то чёрных деталек, соединённых дорожками. Но часто одна из таких чёрных коробочек и является мини-компьютером с памятью, процессором и средствами общения с внешним миром...