ПРОГРАММИРОВАНИЕ МИКРООКНТРОЛЛЕРОВ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ | О курсе
Вы хотите освоить современную область электроники и научиться программировать микроконтроллеры?
И не просто научиться программировать, а научиться ПОНИМАТЬ как микроконтроллеры работают НА УРОВНЕ МАШИННЫХ КОДОВ И ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Здесь Есть Все, что бы Самому Начать Разрабатывать Собственные Электронные Устройства на Микроконтроллерах
Здравствуйте!
Меня зовут Ceливaнoв Мaкcим. И если Вас интересует электроника, программирование и микроконтроллеры, и Вы хотите пополнить свой багаж знаний в этих областях, то, Вы попали на нужную страницу!
Вот уже почти 7 лет, я занимаюсь разработкой электронных устройств на микроконтроллерах. Сначала это было просто хобби, продолжение моего увлечения электроникой еще с детства. Разрабатывал и собирал всю электронику самостоятельно: от идеи до рабочей платы. Никогда не нравилось повторять чужие схемы из журналов или из интернета. Всегда доставляло удовольствие проектирование собственных устройств, с теми функциями, которые нужны мне, а не которые навязывает автор статьи. Все устройства собирал в основном для себя, иногда для знакомых и родственников. А c 2008 года я начал выполнять и индивидуальные заказы. И с тех пор это еще и дополнительный источник дохода.
Но дело тут даже не в деньгах. Сам процесс решения поставленных задач, проектирования принципиальной схемы, написание и отладка программы, разводка печатной платы, ее изготовление и запайка электронных компонентов – это просто безумно увлекательно.
Кто пробовал, тот меня поймет.
А сегодня я готов поделиться всем своим личным опытом создания и отладки устройств на микроконтроллерах. И я с гордостью хочу представить Вам мой авторский обучающий видеокурс по программированию микроконтроллеров!
Для кого этот курс?
Прежде всего, я создавал его для начинающих, для тех, кто уже знаком с основами электроники и программирования, кто знает базовые электронные компоненты, собирает простые схемы, умеет держать паяльник и желает перейти на качественно новый уровень, но постоянно откладывает этот переход из-за сложностей в освоении нового материала.
Курс замечательно подойдет и тем, кто только недавно предпринял первые попытки изучить программирование микроконтроллеров, но уже готов все бросить от того, что у него ничего не работает или работает, но не так как ему нужно.
Курс будет полезен и тем, кто уже собирает простенькие (а может и не очень) схемы на микроконтроллерах, но плохо понимает суть того как микроконтроллер работает и как взаимодействует с внешними устройствами.
Прежде всего, после изучения курса у Вас появиться четкое понимание, как работают микроконтроллеры на самом низком уровне, на уровне машинных команд, на уровне отдельных сигналов на выводах. А это очень многого стоит в наше время, когда программисты хоть и владеют разными языками программирования, но плохо себе представляют, какие процессы скрываются за командами того языка на котором они пишут свои программы.
Вы узнаете, как микроконтроллеры взаимодействуют с различными периферийными устройствами и электронными компонентами.
Научитесь грамотно создавать принципиальные схемы и грамотно проектировать печатные платы для своих устройств.
Познакомитесь с популярными протоколами обмена: RS232, UART, I2C, SPI, 1-WIRE, Манчестерский код, кодирование без возврата к нулю.
И обращаю внимание, что почти все протоколы будут реализованы программно, то есть в программе будет прописано, в какой момент времени какой уровень сигнала необходимо установить на выводах микроконтроллера, что бы передать либо логическую единицу, либо логический ноль.
Благодаря программной реализации протоколов, у Вас появиться очень четкое понимание того, как организованы протоколы обмена данными на самом низком уровне и по какой логике происходит построение протоколов обмена!
Более того, Вам вполне по силам будет создать свой собственный протокол обмена!
Вы научитесь использовать различные средства отладки и программирования: от программы виртуального моделирования электронных схем до логического анализатора. Без этих средств сегодня не обходиться ни один серьезный разработчик.
На этом языке мы вместе напишем множество программ, и разберем работу программных библиотек для работы с различными микросхемами и модулями, а так же изучим популярные протоколы обмена.
И обращаю ваше внимание, что все программы и программные библиотеки, которые будут встречаться в этом курсе, написаны мной лично. Подобных библиотек Вы не найдете ни в интернете, ни в книгах!
Но самое главное, что Вы приобретете – это бесценный практический опыт! Потому что все что мы будем изучать, мы ТУТ ЖЕ ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ, БУДЕМ ПРОДЕЛЫВАТЬ НА ПРАКТИКЕ!
А какие преимущества у обучающего курса?
Во первых, благодаря видео урокам, Вы будете отслеживать каждое мое действие, которое я буду сопровождать подробными комментариями, и Вам не составит труда все проделанное повторить уже самостоятельно. Эффективность обучения по видео урокам НА ПОРЯДОК превышает все другие формы обучения! Как будто, рядом с Вами сидит преподаватель и разъясняет, почему он делает все так, а не иначе.
Во-вторых, во всех примерах я использую только современные, но легкодоступные электронные компоненты и модули. Так что, возможно, Вы откроете для себя новые функциональные компоненты!
В-третьих, материал в курсе по большей части ориентирован на практику программирования микроконтроллеров. То есть, почти вся теория в обязательном порядке будет закреплена на практике. А как известно, самый лучший способ понять теорию – это применить ее на практике.
А в-четвертых, такого объема информации на одном диске вы не найдете больше нигде. Здесь есть почти ВСЕ, что бы успешно не только начать осваивать программирование микроконтроллеров, но и значительно дальше других продвинуться в понимании того, как работает вся современная электроника.
Еще никогда изучение такой сложной темы, как микроконтроллеры не было таким простым!
Только представьте себе: сегодня вы кое-что знаете (или почти ничего не знаете) о том, как проектируются и создаются устройства на микроконтроллерах. А всего через месяц после начала изучения курса (хотя я уверен, что и раньше), вы не только сможете самостоятельно писать и отлаживать программы для ваших устройств, но и разрабатывать принципиальные схемы, подбирать нужные компоненты, грамотно проектировать печатные платы и подключать различные внешние модули и устройства.
Другими словами, всего за месяц я научу вас выполнять полный цикл производства готового изделия: от идеи до работающего устройства.
Но,
Пожалуйста, не думайте, что пройдя курс вы станете профессионалом в области программирования микроконтроллеров. Ни один курс, каким бы замечательным он ни был, и даже 5-летнее обучение в университете этого не сделают. Это просто невозможно, потому что профессионалами становятся учась годами на практике, проектируя, собирая и отлаживая сотни различных проектов.
Но я обещаю вам, что вы сможете совершить скачек, от уровня человека, что-то слышавшего про микроконтроллеры, до уровня разработчика средней квалификации.
Что значит уровня «средней квалификации»?
Вот несколько примеров тех устройств, которые Вам вполне будет по силам спроектировать самостоятельно, после изучения курса:
Автоматический регулятор температуры с часами, управляющий нагревательным прибором и выводящий показания на дисплей, регистрирующий почасовые показания температуры во внутренней памяти с возможностью их просмотра на дисплее или на компьютере. Управление регулятором осуществляется или непосредственно с помощью клавиатуры, или дистанционно через USB порт компьютера.
Охранное устройство, собирающее информацию с различных датчиков и контролирующее охраняемый периметр. Снятие и постановка на охрану осуществляется либо при помощи электронных ключей-таблеток, либо дистанционно при помощи пульта управления.
Устройство, принимающее команды с обычного пульта дистанционного управления и осуществляющее управление различными устройствами (двигателями, освещением, нагревательными приборами и др.) по заранее заданным алгоритмам.
И еще раз повторюсь: Самое главное – это не то, что Вы сможете собрать подобную электронику на микроконтроллерах, а то, что Вы получите ОЧЕНЬ ГЛУБОКОЕ и ЧЁТКОЕ понимание того, как все это работает!
Благодаря глубокому пониманию работы микроконтроллеров и различных протоколов обмена данными Вы на порядок лучше будете разбираться в современной электронике, чем те, кто программирует на высокоуровневых языках типа Си, Pascal или вообще использует arduino.
А какие темы будут рассмотрены в курсе?
Всего на диске записано 109 видеоуроков общей продолжительностью 60 часов!
Все темы я условно разбил на семь разделов. Вот краткое содержание этих разделов и скриншоты из некоторых видеоуроков:
Теоретические основы микроконтроллеров. Отличие микроконтроллеров от процессоров, компьютеров, микрокомпьютеров и промышленных контроллеров.
Основные этапы эволюции языков программирования от машинных кодов до языков высокого уровня. Выбор ассемблера в качестве основного языка для изучения микроконтроллеров. Выбор среды для написания и отладки программ.
Краткий обзор современных микроконтроллеров и средств программирования. Выбор микроконтроллера для изучения.
Краткое ознакомление с архитектурой и командами микроконтроллеров AVR. Разбор файла описаний микроконтроллера. Написание первой программы. Трансляция программы и получение файла прошивки.
Разбор содержимого файла прошивки и коррекция работы программы при помощи редактирования отдельных байтов hex-файла.
Подробный разбор среды программирования AVR Studio и среды отладки AVR Simulator. Обзор программы PROTEUS.
Подробное изучение архитектуры и команд микроконтроллеров AVR. Регистр статуса. Стековая память. Понятие «срыва стека» и программные ошибки, приводящие к этому явлению. Прерывания микроконтроллера. Внешние и внутренние прерывания. Механизм сохранения адреса возврата в стековой памяти.
Представление отрицательных двоичных чисел. Понятие дополнения до 2, дополнения до 1, дополнительного кода и обратного кода.
Управление портами ввода-вывода. Считывание и запись байтов из памяти программ и памяти данных. Выражения языка ассемблера, макроопределения ассемблера и подключение библиотечных файлов.
Подробное изучение архитектуры и команд микроконтроллеров AVR. Регистр статуса. Стековая память. Понятие «срыва стека» и программные ошибки, приводящие к этому явлению. Прерывания микроконтроллера. Внешние и внутренние прерывания. Механизм сохранения адреса возврата в стековой памяти.
Представление отрицательных двоичных чисел. Понятие дополнения до 2, дополнения до 1, дополнительного кода и обратного кода.
Управление портами ввода-вывода. Считывание и запись байтов из памяти программ и памяти данных. Выражения языка ассемблера, макроопределения ассемблера и подключение библиотечных файлов.
Работа с EEPROM памятью микроконтроллера. Основные правила по предотвращению потери данных в EEPROM-памяти.
Таймеры микроконтроллера. Работа таймера в режиме сброса по переполнению и сброса по совпадению. Прерывания таймера по совпадению и переполнению. Режим широтно-импульсной модуляции. Режим захвата.
Понятие сторожевого таймера. Режимы работы сторожевого таймера. Модуль аналогового компаратора. Режимы работы аналогового компаратора и настройка прерываний.
Понятие динамического режима индикации. Основные параметры динамической индикации и тонкости аппаратной реализации.
Матричный способ опроса группы механических контактов.
Модуль USART микроконтроллера. Конфигурирование модуля на режим асинхронной передачи данных. Связь микроконтроллера и компьютера. Обмен данными через USB.
Виды энкодеров. Подключение инкрементного энкодера к микроконтроллеру.
Жидкокристаллический символьный индикатор на базе контроллера HD44780. Подключение индикатора к микроконтроллеру. Программная библиотека для управления индикатором.
Прием данных, передаваемых по инфракрасному каналу связи. Виды протоколов передачи. Универсальный алгоритм дешифрации принятых посылок.
Шина SPI. Теория передачи данных по SPI в четырех режимах работы. Программная эмуляция шины. Flash-карты памяти формата SD и SDHC. Подключение карт памяти к микроконтроллеру. Чтение и запись данных в посекторном режиме.
Шина I2C. Теория обмена данными по шине. Программная эмуляция протокола I2C. Микросхема часов реального времени. Считывание и запись байт данных. Вывод считанных данных на индикатор.
Шина 1-WIRE. Теория обмена данными по шине 1-WIRE. Программная эмуляция работы шины. Микросхемы класса iButton. Считывание ID кода микросхем и вывод на индикатор. Микросхема температурного датчика. Команды транспортного и сетевого уровней. Запуск процесса преобразования температуры, считывание и преобразование байт данных. Программный подсчет контрольной суммы CRC-8. Понятие полиномного генератора. Программная реализация полиномного генератора.
Вот некоторые отзывы от тех, кто изучил мой курс
Некоторые из отзывов я специально просил оставить, а другие я взял из переписки через e-mail
Если захотите оставить отзыв о курсе, то я его тоже опубликую.
“ Если коротко то ЭТО ПОТРЯСАЮЩЕ “
“… у Вас просто талант учителя.”
”В курсе очень много информации…”
”Автор — профессионал высокого класса… ”
Сомневаетесь, нужен ли Вам этот курс?
Без всякого стеснения могу сказать, что данный курс уникален, и аналогов ему нет. Запись всех видеоуроков у меня по времени заняло 1 год. В этот курс я вложил весь свой опыт и очень много сил, тщательно разжевывая каждую деталь, но при этом, стараясь не впадать в крайности и не зацикливаться на объяснении очевидных вещей.
Отличительной особенностью этого видеокурса является очень глубокий подход к изучению работы микроконтроллеров на уровне их архитектуры и очень глубокое изучение протоколов обмена данными на уровне отдельных сигналов.
Кроме того что значительная часть курса посвящена программной составляющей конструирования устройств на микроконтроллерах, так же немало времени уделяется и аппаратной составляющей: подбору электронных компонентов, составлению принципиальной схемы и правильной трассировке печатной платы.
Конечно, при изучении такой сложной темы, как низкоуровневое программирование микроконтроллеров, не может не возникнуть вопросов.
И поэтому каждый покупатель курса получает возможность обращаться ко мне со всеми возникающими вопросами по материалам видеокурса.
Где Вы еще сможете получить бесплатные консультации по самому широкому кругу вопросов, связанных с программированием микроконтроллеров?
Для тех, кто “в теме”
Мне иногда задают вопросы вроде такого: “Я знаком с микроконтроллерами AVR и умею писать программы на ассемблере для этих микроконтроллеров. Узнаю ли я что-нибудь нового из вашего курса?”
Для того что бы уважаемый посетитель этой страницы смог самостоятельно ответить на этот вопрос, чуть ниже я привожу пример небольшой программы на ассемблере для микроконтроллеров AVR.
Если Вы разбираетесь в том, как работает эта программа, то в плане понимания работы микроконтроллера, скорее всего, ничего нового не узнаете.
01 /*
02 Для МК tiny2313, mega8, mega88, mega48, mega16, mega32 и других,
03 где spl = 0x3D и ОЗУ начинается с 0x60
04 */
05
06 .cseg
07 .org 0x00
08 ldi R31,low(m0)
09 ldi R30,byte1((m0>>1) + 1)
10 sts 0x10,R30
11 eor R15,R15
12 lpm
13 sts 0x5F,R0
14 rjmp PC+(m0 – 8) ;Переход на строку 18
15 m1: .dw 0x00,(main)+1,0xFF
16
17 .org 0x100
18 m0: out 0x3D,R16
19 ldi R30,byte1((m1+1)*2)
20 ldi R31,byte2((-(m1+1)*2) – 1)
21 sbc R15,R31
22 sts 0x1F,R15
23 pop R16
24 pop R16
25 pop R16
26
27 lpm
28 sts 0x86,R0
29 adiw R30:R31,1
30 lpm
31 sts 0x85,R0
32 ret ;Переход на строку 35
33
34 main: nop
35 inc R16
36 .db “эПереход на main” ;Переход на строку 34
37 /*В последней строке в двойных кавычках прописать
38 русскими буквами “эПереход на main”*/
Программа написана для ассемблера среды AVR Studio (Atmel Studio). Выполнение начинается со строки 8. В строке 14 происходит переход на строку 18. Далее подряд выполняются команды в строках с 18 по 32. В строке 32 происходит переход на строку 35. Последующее выполнение программы происходит в бесконечном цикле в строках 34, 35 и 36.
А можно ли посмотреть фрагменты из видеоуроков?
Да, фрагменты из видеоуроков посмотреть можно. Сообщите мне (координаты для обратной связи находятся внизу страницы) отрывки из каких видеоуроков Вы хотели бы посмотреть. Я их подготовлю и вышлю Вам ссылку на скачивание. Таким образом, Вы сможете оценить качество материала видеоуроков.
По вопросам заказа и оплаты курса вы можете обращаться
на e-mail: [email protected] или через форму обратной связи
(справа на странице)
Партнерская программа
mastercpu.ru
Селиванов М. Программирование микроконтроллеров для начинающих (2014) PCRec
Пpогрaммиpовaние микpокoнтpоллеров. Для кого этот курс?
Прежде всего, я создавал его для начинающих, для тех, кто уже знаком с основами электроники и программирования, кто знает базовые электронные компоненты, собирает простые схемы, умеет держать паяльник и желает перейти на качественно новый уровень, но постоянно откладывает этот переход из-за сложностей в освоении нового материала.
Курс замечательно подойдет и тем, кто только недавно предпринял первые попытки изучить программирование микроконтроллеров, но уже готов все бросить от того, что у него ничего не работает или работает, но не так как ему нужно (знакомо?!).
Курс будет полезен и тем, кто уже собирает простенькие (а может и не очень) схемы на микроконтроллерах, но плохо понимает суть того как микроконтроллер работает и как взаимодействует с внешними устройствами.
Что Вы узнаете, изучив мой курс?
— Прежде всего, после изучения курса у Вас появиться четкое понимание, как работают микроконтроллеры на самом низком уровне, на уровне машинных команд, на уровне отдельных сигналов на выводах. А это очень многого стоит в наше время, когда программисты хоть и владеют разными языками программирования, но плохо себе представляют, какие процессы скрываются за командами того языка на котором они пишут свои программы.
– Вы узнаете, как микроконтроллеры взаимодействуют с различными периферийными устройствами и электронными компонентами.
Научитесь грамотно создавать принципиальные схемы и грамотно проектировать печатные платы для своих устройств.
– Познакомитесь с популярными протоколами обмена: RS232, UART, I2C, SPI, 1-WIRE, Манчестерский код, кодирование без возврата к нулю.
И обращаю внимание, что почти все протоколы будут реализованы программно, то есть в программе будет прописано, в какой момент времени какой уровень сигнала необходимо установить на выводах микроконтроллера, что бы передать либо логическую единицу, либо логический ноль.
Благодаря программной реализации протоколов, у Вас появиться очень четкое понимание того, как организованы протоколы обмена данными на самом низком уровне и по какой логике происходит построение протоколов обмена!
Более того, Вам вполне по силам будет создать свой собственный протокол обмена!
– Вы научитесь использовать различные средства отладки и программирования: от программы виртуального моделирования электронных схем до логического анализатора. Без этих средств сегодня не обходиться ни один серьезный разработчик.
– Для того, что бы лучше понимать работу микроконтроллера, я научу Вас программировать на самом низкоуровневом языке – на Assembler’е . Почему на ассемблере, а не на Си? Потому что Ассемблер, в отличие от более высокоуровнего языка Си, дает намного более глубокое понимание работы микроконтроллера. Изучение языка ассемблера дает программисту одно очень важное преимущество — он глубже начинает понимать принцип работы программ, написанных на любых других языках.
На этом языке мы вместе напишем множество программ, и разберем работу программных библиотек для работы с различными микросхемами и модулями, а так же изучим популярные протоколы обмена.
И обращаю ваше внимание, что все программы и программные библиотеки, которые будут встречаться в этом курсе, написаны мной лично. Подобных библиотек Вы не найдете ни в интернете, ни в книгах!
– Но самое главное, что Вы приобретете — это бесценный практический опыт! Потому что все что мы будем изучать, мы ТУТ ЖЕ ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ, БУДЕМ ПРОДЕЛЫВАТЬ НА ПРАКТИКЕ!
А какие преимущества у моего обучающего курса?
Во первых, благодаря видео урокам, Вы будете отслеживать каждое мое действие, которое я буду сопровождать подробными комментариями, и Вам не составит труда все проделанное повторить уже самостоятельно. Эффективность обучения по видео урокам НА ПОРЯДОК превышает все другие формы обучения! Как будто, рядом с Вами сидит преподаватель и разъясняет, почему он делает все так, а не иначе.
Во-вторых, во всех примерах я использую только современные, но легкодоступные электронные компоненты и модули. Так что, возможно, Вы откроете для себя новые функциональные компоненты!
В-третьих, материал в курсе по большей части ориентирован на практику программирования микроконтроллеров. То есть, почти вся теория в обязательном порядке будет закреплена на практике. А как известно, самый лучший способ понять теорию — это применить ее на практике.
А в-четвертых, такого объема информации на одном диске вы не найдете больше нигде. Здесь есть почти ВСЕ, что бы успешно не только начать осваивать программирование микроконтроллеров, но и значительно дальше других продвинуться в понимании того, как работает вся современная электроника.
Video: AVC, 1024×768, 10.000 fps, 166 Kbps
Audio: AAC LC, 44.1 KHz, 2 channels, 53.4 Kbps
Год: 2014
Язык: русский
Формат: autorun
Пpогрaммиpовaние микpокoнтpоллеров
radiohata.ru
Изучение С для программирования микроконтроллеров? — Toster.ru
Внимание: Всё что пишу, пишу про голое железо или простые RTOS (стм32 и тд)Это программирование делится на три части:
1. Это железо! С железом проблем нет, читаем мануал, используем рекомендуемую производителем железа библиотеку по работе с железом получаем гарантированный результат. Трудно будет только по началу. Но это опыт наживной и относительно лёгкий.
2. Реалтайм и инженерное мастерство и инженерный опыт: Часто проги под МК работать будут в реальном времени налету, ждать никто не будет. Дважды измеренная величина всегда будет отличаться, произойти может что угодно и в какой угодно последовательности. Клоки и тактовая плавает. Количество переданных и принятых данных всегда будет разное даже по одному и тому же уарту. Всё это должна учитывать ТВОЯ программа и не падать при любом раскладе. Как видишь программа будет иметь дело с гораздо большим количеством случайностей чем при программировании в вебе/ПК и повторяемости событий почти не будет. И надо быть чуточку инженером и знать что у всего с чем работаешь есть отклонения и шум в результатах, особенно аналоговых и АЦП.
3. Это программирование на Си как обычном языке. Тут всё просто и понятно, мануалов море – выбирай по вкусу и цвету.
4. ОБЩЕЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ. Неважно что это железо но алгоритм оптимально но не слишком перфекционистки. Ты должен реализовать и язык тебе тут не поможет, он не связан с алгоритмом и наборов удобных библиотек гораздо меньше чем под ПК и веб.
5. НЕ УЧИ АССЕМБЛЕР. не углубляйся в схемотехнику, достаточно будет уровня уверенного ардуинщика. Ассемблер сейчас нужен не для написания программ а вылизывания отлично сделанной проги которая уже продаётся но нужно выжать ещё 5-10% быстродействия, ТОЛЬКО ТОГДА. Всё остальное делается либо конфигами либо LD файлом линкера. Дебри схемотехники тоже не нужны, главное понимание как и почему это работает, без всяких четырёх полюсников и глубоких анализов фазовых задержек.
toster.ru
Новый курс по микроконтроллерам — совместный проект индустрии и университетов
Британская компания, две американские компании и 18 университетов (включая российские МИЭТ, ИТМО, СГАУ, ННТУ) сотрудничали, чтобы выпустить современный курс по микроконтроллерам c небольшой привязкой к интернету вещей. Об этом – сегодняшний пресс-релиз Imagination Technologies, Microchip Technology и Digilent (отделения National Instruments). Главный автор — профессор Александр Дин из университета Северной Каролины. В отличие от более легковестных курсов интернета вещей, новый курс подводит под предмет твердую инженерную базу – в нем подробно обсуждается использование RTOS-ов, архитектура микропроцессорного ядра микроконтроллера, протоколы периферии и даже оптимизация алгоритмов при программировании.Скачать курс можно здесь:
https://community.imgtec.com/downloads/connected-microcontroller-lab-v1.2/
В пресс-релизе, помимо цитат из США, Великобритании, Германии, Китая, есть и цитата из России:
“MIET is part of Imagination’s MIPSfpga and Connected MCU Lab beta-testing programs. Our students have benefited from the MIPSfpga hands-on workshops and we are looking forward to implementing the Connected MCU Lab at our university because this course offers an up-to-date and well-structured curriculum for teaching embedded solutions to future engineers.”– Alexey Pereverzev, Head of Computer Engineering, National Research University of Electronic Technology (MIET), Russia
Пару десятков слайдов из курса, чтобы вы почувствовали его вкус:
Когда стоит использовать микроконтроллеры, а когда — специализированные микросхемы, ПЛИСы или встроенные PC:
Три уровня в курсе — микропроцессорное ядро, микроконтроллер, плата:
Что есть что в ассемблерном коде, странслированном из Си:
Как различные устройства внутри микроконтроллера могут использовать одни и те же выводы из корпуса:
Проблема с последовательными программами как предисловие к параллельному программированию:
Объяснение концепции прерываний как решение проблем с последовательными программами:
Как работают аналоговые периферийные устройства:
Что такое, зачем нужна и как делать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ):
Детали протоколов коммуникации с периферийными устройствами, концепция framing:
Вид с «птичьего полета» на систему во время работы программы с несколькими периферийными устройствами:
Что делает контроллер прямого доступа к памяти:
Есть кое-что и для любителей Ардуино:
Введение в операционные системы реального времени:
А вот как двумерный массив вмещается в кэш:
А теперь вглубь, в микроархитектуру микропроцессорного ядра в сердце микроконтроллера:
Объяснение концепции процессорного конвейера, нужного для понимания микроархитектуры:
Так как курс для студентов младших курсов, то есть и просто здравый смысл программирования:
А также несколько напоминаний про структуры данных, чтобы писать эффективные программы:
И про интернет вещей конечно — подсоединение к облаку через WiFi:
Благодарности участникам из университетов за подробные ревью материалов:
habr.com
Введение в язык программирования С (Си) для микроконтроллеров
В этой статье будут рассмотрены основные сведение о языке С, структура программы на языке С, дано понятие о функциях, операторах и комментариях данного языка программирования.
История создания языка C (Си)
Язык программирования C (Си) появился «стихийно» – ни одна компания не заказывала создания подобного языка. Его первая версия появилась на свет в 1972 г. в фирме Bell Laboratories, написал ее теперь уже всемирно известный программист Деннис Ритчи (Dennis MacAlistair Ritchie).
Ритчи рассчитывал, что созданный им язык программирования будет востребован в операционной системе UNIX, которая тогда была еще новинкой. Конечно, создавать новый язык Ритчи помогали и другие его коллеги программисты, но именно он внес наибольший вклад в становление этого языка. К новому языку первоначально не выдвигалось никаких требований, перед ним не ставилось никаких задач, фактически он возник как результат дружеского соревнования между небольшим кругом программистов.
Название C (Си) появилось так же стихийно, как и сам язык. Фактически, он стал преемником ранее созданного языка В (Би), разработанного автором операционной системы UNIX Кеном Томпсоном. В свою очередь, язык Би во многом был похож на языке BCPL, разработанный в Кембриджском университете. А язык BCPL основывался на идеях «старого как мир» Алгола-60.
Первым неформальным стандартом языка Си стало издание в 1978 г. книги Брайана Кернигана и Денниса Ритчи с названием «The ‘C’ Programming Language». Первоначально книга была издана в США, но потом была переведена и многократно переиздавалась во многих других странах мира. В 1989 г. язык Си был стандартизован ANSI (American National Standards Institute – американский национальный институт стандартов) и ISO (International Standard Organization — международная организация по стандартизации).
Но время шло и у пользователей языка Си появилась потребность в реализации новых функций, не поддерживавшихся языком. Учитывая все это, Бьерн Страуструп в начале 80-х (работавший все в той же самой Bell Laboratories) принял решение о расширении возможностей языка Си, который первоначально назвали как «Си с классами». Но в дальнейшем за его модификацией языка закрепилось другое название — Си++. Это название сохранилось за ним вплоть до настоящего времени.
Общие сведения о языке C (Си)
В настоящие дни C (Си) является многофункциональным языком программирования высокого уровня, подобным таким языкам как Pascal или Python, но в отличие от них он имеет возможность работы с командами низкого уровня, подобно языку ассемблера. Программу на языке С можно скомпилировать в машинный код практически для любого известного микропроцессора. Не исключением стали и микроконтроллеры – сейчас по популярности использования (особенно для начинающих) язык Си обогнал в них доминировавший до этого язык ассемблера. Программирование на языке С поддерживает и самая популярная в настоящее время программная платформа Atmel Studio (!!!!!!) для микроконтроллеров семейства AVR.
Сейчас уже можно с уверенностью сказать, что язык С стал своеобразным фундаментом, на котором строится все современное программирование – чего стоят хотя бы «Visual C» и «C Sharp». Основанные на нем языки программирования сейчас занимают доминирующее положение в мире программирования. А все началось с удачной структуры языка, разработанной в 1972 г. Деннисом Ритчи.
Файлы программ на языке Си имеют расширение .C, а простейшая структура программы выглядит следующим образом.
#include <avr/io.h> /* заголовок */
int main(void) /* главная функция: начало программы */
{ /* открывающая скобка в начале программы */
оператор программы;
оператор программы;
…
оператор программы;
} /* закрывающая скобка в конце программы */
Комментарии являются необязательным элементом программы, но они крайне желательны для лучшего понимания ее сути.
Назначение основных элементов программы на языке C (Си)
Заголовки
В представленной на рисунке структуры программы на языке С строка #include <avr/io.h> является заголовком. Заголовки содержат специализированную информацию для компилятора об общих условиях выполнения программы и требуемых ей ресурсах. В рассмотренном случае мы указываем компилятору на то, чтобы при выполнении программы он учел информацию, содержащуюся в файле io.h – забегая вперед скажем что этот файл содержит инструкции для портов ввода/вывода микроконтроллера.
Символ # указывает на то, что представленная инструкция должна быть обработана препроцессором, который выполняет предварительную обработку текста программы перед началом компиляции и подключает внешние библиотеки.
Какие заголовки (управление портами ввода/вывода, функции задержки и т.д.) следует подключить определяется потребностями конкретной программы. Если вы забыли подключить необходимый заголовок, то программа не скомпилируется – компилятор выдаст сообщение об ошибке. К слову сказать, эти ошибки легко устраняются – ведь компилятор сам подсказывает какие заголовки следует подключить.
Функции
По сути программа на языке С представляет собой набор функций, каждая из которых может вызывать для выполнения любые другие функции. Функций в программе может быть много, но обязательной является только одна из них, называемая «main» («главная»). Выполнение программы на языке С начинается всегда с нее. Программист не может изменить название главной функции «main», но названия для всех других функций программы он может выбирать произвольно.
Функции в языке С легко узнать по их отличительному признаку – круглым скобкам после их имени. В общем случае в скобках содержится набор параметров, которые могут передаваться в функцию для ее работы, а также набор переменных, через которые функция может передавать результаты ее работы во внешнюю функцию (которая ее вызвала). Если скобки пустые, как например, в представленном примере с функцией main(), то это значит что у функции нет ни входных, ни выходных параметров.
Идущая следом за названием функции фигурная скобка { отмечает начало последовательности операторов, образующих тело функции. Закрывающая фигурная скобка } отмечает конец этой последовательности операторов. На этой скобке выполнение функции завершается.
Фигурные скобки также используются для того, чтобы объединить несколько операторов программы в составной оператор или блок.
Операторы
Как правило, тело функции в языке Си представляет собой набор операторов, в конце каждого из которых стоит точка с запятой ;. Можно размещать каждый оператор на своей строке или несколько операторов на одной строке – компилятору это неважно, главное чтобы они разделялись точкой с запятой (этот символ свидетельствует о конце оператора). Но для восприятия человеком, конечно, удобнее чтобы каждый оператор располагался на отдельной строке. Допускается использование и пустых строк чтобы визуально отделить структурные элементы программы.
Операторы выполняются последовательно в том порядке, в котором они записаны. Но структура программы не обязательно должна быть линейной – при наличии циклов и условий возможны пропуски выполнения отдельных операторов (условия) или многократное выполнение одних и тех же операторов (циклы).
Комментарии
Комментарии — это примечания, помогающие понять смысл программы. В языке Си текст комментариев записывается между значками /* */. То, что написано между этими значками, компилятору совершенно неважно – он все это игнорирует. Это важно только для человека, который анализирует текст программы.
Комментарии можно размещать как на одной строке с операторами, так и на разных (обычно ниже или выше строки с оператором). Комментарии могут занимать несколько строк и для них не обязательно наличие в конце точки с запятой.
Наличие комментариев считается хорошим стилем программирования поскольку позволяет лучше понимать смысл программы не только ее автору (особенно по прошествии некоторого времени, в течение которого он над ней не работал), но и другим людям, которые в дальнейшем будут работать с этой программой.
Внутри комментариев нельзя использовать символы, определяющие начало и конец комментариев. К примеру, неправильная запись внутри комментария:
/* комментарии к программе /* управления электродвигателем */ */
или
/* комментарии к программе управления */ электродвигателем */
Язык Си для микроконтроллеров AVR поддерживает и другой метод записи комментариев — строка, начинающаяся с символов //. К примеру
// Это комментарий в одну строку
В качестве итога можно отметить, что для написания хорошо читаемой программы целесообразно придерживаться следующих правил:
- размещайте один оператор на строке;
- применяйте пустые строки для «отделения» одной логической части программы от другой;
- используйте комментарии.
microkontroller.ru
Книга по СИ для AVR. / AVR / Сообщество EasyElectronics.ru
Нарыл недавно клевую книженцию автора Романа Абраша. Называется Книга по работе с WinAVR и AVR Studio. Книга автором не дописана. Но хоть что то есть, и то что есть, мне понравилось.Вот цитата из его книги:
Как известно, программы разрабатываются на языках программирования, среди которых наибольшей популярностью пользуется Си. Благодаря основам, заложенным в этот язык, разработка программ для микроконтроллеров мало отличается от разработки программ для обычных компьютеров. Поэтому проще всего переключиться на микроконтроллеры смогут те, кто уже умеет хоть немного программировать для персонального компьютера. А все остальные желающие могут прочесть специальные книги, посвященные как самому языку Си, так и процессу алгоритмизации. Литературы на этот счет достаточно, равно как и литературы об аппаратном строении микроконтроллеров. А вот книг, которые целенаправленно рассматривали бы аспекты «сопряжения» языка программирования и микроконтроллера, явно недостаточно. Восполнить этот пробел хоть в какой-то мере – вот главная цель и задача этой книги.
Вот существующие главы его книги.
А вот ссылка на спец книгу по СИ.
Загружать эти файлы.
Понравилось тем, что написано просто и понятно как для 3х летних детей. Вообще думаю распечатать на принтере эти книги и грызть потихоньку. Если вам влом качать все из сети, то вот ссылка на все вместе.
P.S
Вот еще нарыл очень четкий справочник по СИ. Чтоб справочник запустить, нужно в открыть файл main.htm
А вот он же, только в онлайн режиме.
А вот книга «Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С — Прокопенко Вадим».
we.easyelectronics.ru