Программирование микроконтроллеров

Программирование микроконтроллеров является обязательным для освоения если вы хотите самостоятельно создавать уникальные радиоэлектронные приборы. Ведь в этом случает можно не зависеть от прихотей специалистов, которые разрабатывают прошивки для микроконтроллеров.
Программирование микроконтроллера можно условно разделить на несколько этапов:

• изучение языка управляющих команд контроллера;
• составление блок-схемы алгоритма работы устройства;
• описание алгоритма при помощи языка программирования;
• отладка программы на эмуляторе;
• прошивка микроконтроллера.

Изучение языка управляющих команд контроллера

Для того чтобы произвести программирование контроллера корректно необходимо внимательно изучить техническую документацию, которую можно получить в открытом доступе. В даташитах, которые разрабатываются специалистами компаний-производителей микроконтроллеров подробно расписаны все функции и возможности продукции, а также приводятся варианты включения входов и выходов микросхем в зависимости от выбора их функций.
Как правило, практически у любого контролера выход или вход имеет несколько вариантов применения. Именно поэтому если необходимо при помощи микроконтроллера управлять сложным прибором, следует внимательно изучить все нюансы их применения. При необходимости внешнего управления устройством на микроконтроллере особое внимание стоит уделить векторам управления и прерываниям.

Составление блок-схемы алгоритма работы устройства

При конструировании простых устройств на микроконтроллерах этот шаг можно пропустить, но в сложных алгоритмах он жизненно необходим чтобы не запутаться при программировании прибора. Алгоритм действий устройства в той или иной ситуации необходимо тщательно продумать а сделать это проще всего именно при составлении блок-схемы работы прибора для каждого режима и состояния.

Описание алгоритма при помощи языка программирования

После изучения нюансов применения микроконтроллера и создания блок-схемы алгоритма его работы, воплотить все задумки в программном коде не составляет особого труда.
Этот этап сложен только в случае необходимости добиться максимальной энергоэффективности и быстродействия готового устройства. При таком подходе к решению задач следует выбрать в качестве языка программирования Assembler. При его применении код программы будет очень раздут, но имеется возможность четко отслеживать сколько тактов работы контроллера затрачивается на каждую из операций. Да и после интерпретирования в машинные коды, программа на assembler наиболее компактна по объему.

Отладка программы на эмуляторе

Этот этап программирования микроконтроллера можно разделить на две части. Они сходны, поэтому опишем их сразу. Имеется несколько эмуляторов, которые позволяют проследить работу создаваемой прошивки. Один распространяются производителями микроконтроллеров и могут эмулировать только работу программного кода без воздействия на исполнительные механизмы. Но эмуляторы класса Work Bench позволяют полностью создать электронный макет разрабатываемого прибора и отлаживать прошивку именно на нем.
Лучше всего пользоваться обоими способами эмуляции – это позволит значительно сэкономить время на создание прибора и снизить финансовые затраты создание стартовой модели.

Прошивка микроконтроллера

Заключительный этап программирования микроконтроллера различается в зависимости от производителя и модели вычислительного устройства. Для некоторых модификаций микроконтроллеров достаточно для программирования обычного COM-кабеля, подключенного на специализированные входы. Для программирования же других моделей придется воспользоваться специализированными устройствами – программаторами.