如何开始编程一个微控制器？

我已经开发了C ++，Java，PHP，.NET的软件，现在我很有兴趣学习编程材料。 我想编程一个系统，可以与红外，液晶显示器交互，并能够重新使用旧的打印机电机等。

我的问题是，从哪里开始？ 我search了networking，发现了一个名为Arduino的开源板，但是如何将其他电子元件集成在一起呢？ 我应该做什么书或教程来创build一个小项目？

视差是臭名昭着的高估。 他们逃脱了，因为他们把自己的东西卖给那些不了解情况的教育机构。

Arduino是一个很好的开始，通过他们的一些例子（点击Arduino网站上的“学习”），看看他们需要什么部分。 我最喜欢的爱好电子商店是sparkfun.com 。 他们已经有了大量的部件来与Arduino等设备连接。

您可以用C，C ++或AVR汇编编程它们。 就个人而言，我会说避免BASIC的，他们是慢的，如果你已经在编程，这是不值得的麻烦。

（仅供参考，Arduino基本上是围绕着美妙的AVR微控制器devise的电路板和软件库）

我肯定会第二个Arduino的build议。 他们很便宜，有几个供应商，因为硬件是开源的（尽pipe名字不是），IDE是免费的，你用C语言编程，他们很容易连接任何东西。 该板有12个数字I / O引脚（其中两个作为串行通信引脚）和6个12位A / D转换器I / O引脚（也可以configuration为数字引脚）。 它可以处理电机和伺服控制的脉宽调制（PWM），中断和I2C接口，大多数电路板可以单独运行或closuresUSB端口。 与计算机的通信由FTDI串行USB驱动程序处理。

除了Sparkfun.com之外，还可以访问www.adafruit.com查看一些便宜的小型USB“Boarduino”电路板以及用于全尺寸Arduino的几个不错的原型屏蔽。

主要的Arduino站点（ Arduino.cc ）有几乎所有的参考和教程，你需要开始。

这是“你好，世界！” 的Arduino编程作为一个例子，它是多么容易。 程序闪烁连接到数字引脚13的LED： 

int ledPin = 13; // LED connected to digital pin 13 void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); // sets the digital pin as output } void loop() { digitalWrite(ledPin, HIGH); // sets the LED on delay(1000); // waits for a second digitalWrite(ledPin, LOW); // sets the LED off delay(1000); // waits for a second }

基本上每个Arduino程序都有一个setup（）函数，当电源被加载或者电路板被重置时，以及一个永远运行的loop（）函数。 当然，你也有定时器和中断函数，或者你可以使用循环（）来轮询input，然后调用其他函数。 Arduino IDE位于GCC之上，使用相同的库，包括如果您正在为Atmega微控制器编写一个准系统程序，您将使用它。 这意味着：（a）只要你想要的就隐藏硬件（引导程序，引导程序等等），（b）如果你愿意，你可以到达程序的内部，（c）你可以利用这个微控制器系列的大量库。

那么，微控制器领域是相当大的。 你有几个品牌，每个品牌都有各种各样的控制器，具有不同程度的能力，复杂性和能力。

也就是说，从大多数微控制器开始的方法是阅读制造商手册。 与“正常”编程相反，大多数编程人员依照标准和规则以及最佳实践和框架等进行编程。微控制器编程在20世纪80年代早期编程时仍然非常完善：通过阅读控制器手册，再现示例，从那里延伸。

例如，Microchip的手册非常棒。 他们也有一个非常好的社区 ，并为一些图书馆提供你可能喜欢使用的“标准”function（如math，I / O，使用两个引脚进行串行I / O等等）。 很多与PIC合作的人都是非常开放的，如果他们认为这可能对其他人有用，通常会分享他们的源代码。

在开始之前你有一些select。 第一个是你要用什么语言。 你有三个select：

  1. assembly：大多数制造商为其微控制器（简称MCU）提供免费或相当便宜的开发套件。 这是最强大的select，如果你觉得舒服，你应该使用这个选项。 它也会教你很多关于电脑的一般情况。
  2. 其他的东西：如果你想使用类似C的东西，你将不得不为编译器付出相当多的钱（尽pipe对于某些设备至less有一个开源选项 ），你必须考虑由高级语言产生的代码通常在设备中占用大量空间/内存。 另外，根据标准库，你最终还是会自己编写相当多的function。
  3. 基本/类似Pascal的语言：一些MCU带有Basic / Pascaltypes的解释器。 开始做一些“玩具”项目，感受这些东西是如何工作的，是非常棒的。

然后，你必须决定你想使用什么样的设备。 无论是PROM，EPROM，EEPROM，它有多less内存，有多less存储空间，有多less个可编程引脚等等，每个单元的价格因制造商而异。

我的build议，首先，将是：

  1. 尝试在互联网上find一个免费的“刻录机”，如果你想体验使用你build立的东西编程你的MCU的快感。 有很多可用的，只是谷歌“简单的PIC烧录器”或类似的。 如果这不是要求，那么你可以买一个燃烧器，但它会花费你一大笔钱。
  2. 获得一个您认为将要使用最多的MCU的EEPROM版本。 这样可以节省您因为代码中存在错误而不得不丢掉5美元硬件的问题。
  3. 买一堆PROM版本的MCU。 他们很便宜，你需要他们。 一旦你开始，你会想要把一个MCU 到处都是 。
  4. 了解如何使用模拟器。 大多数SDK都带有一个模拟器，您可以在提交给PROM之前testing您的想法。
  5. find自己一些简单而有趣的第一个项目。 我必须在那里强调简单 。 如果你试图想出一个方法来控制你的微波炉使用遥控器马上，准备好长时间的学习。

那么，希望这可以帮助你！ 如果你想要更多的信息，我就在附近，只是吹口哨！ 🙂

我最近开始学习使用Arduino的微控制器编程。 我从adafruit.com购买了Arduino Starter Pack ，并通过了入门教程 。 他们的套件带有一些基本的电子元件（发光二极pipe，button，光敏电阻），可以给你一些东西来实验。

如果您已经了解C / C ++，您将能够在数小时内开始创build有用的和有趣的项目。

Arduino也非常棒，因为一旦熟悉它，您就可以轻松扩展到在任何Atmel AVR系列微控制器上编写原始C语言。

我也推荐电子金矿 ，在那里你可以购买各种各样的电子产品相当便宜，以获得一个良好的起动机开始工作。

BASIC邮票系列非常有趣。 他们有很多简单的控制板让你开始，编程很简单。 控制器实际上执行BASIC。 虽然这可能不会激起很多人的兴趣，但编写微控制器代码需要时间来掌握它。 这个系统很好，让你的脚湿。 然后，当你有一些很酷（和简单）的项目运行，你可以移动到其他更具挑战性的控制器。 这些将是最有可能的组装或C编程。 debugging将是您最大的挑战。

Parallax BASIC邮票

对于你想要做的事情，这可能是过度的，但是基于FPGA的系统编程可能很有趣。 VHDL语言比编写C代码更像接线电路。 Nexys-2电路板可以以130美元的价格购买。

您可以在这里find您在Arduino和电子设备上启动所需的一切： http : //www.smileymicros.com 。 如果我记得不错的话，那么这本书的作者在其中一本电子杂志中就有了Arduino新手的专栏。 除此之外，一般来说，你应该学习I2C，SPI，1wire，并尝试将传感器与这些接口连接起来。 阅读很多这样的传感器的数据表，并试图了解它们的一切。 卡住时询问问题。 学习MODBUS（RTU / ASCII / TCP）或类似的协议，一旦将设备embedded到设备中，即可将设备打开。 学习通用电子产品，尝试连接继电器，三端双向可控硅开关，步进电机，舵机，上拉和下拉，采购和下沉，如何绘制原理图以及如何连接基本的驱动器到您的MCU。

我也有这样的印象，你需要从基本的微控制器架构开始。 事先知情同意，因为基本模型和最早的系列可以是非常有用的 – 他们没有太多的额外的function，所以你不会迷失在额外的基础上，这是很好的。

在此之后，您需要了解许多关于内存组织和程序执行的事情，这些内容是关于微控制器生命周期和时序模型的。 在此之后，您可以开始分析具体微控制器的基本汇编程序示例，并向前推进更先进的技术。 然后，您可以转向更高级的PIC系列，其中DAC和其他模块是大多数现代微控制器的常见模式，但在PIC上，您可以获得大量的基础知识，而无需额外的痛苦，这对所有其他芯片来说都是一样的。

每个微控制器都不同。 BASIC邮票在业余爱好者中非常stream行，因为你可以用高级语言编程。

对于较低级别的工作，一种非常普遍的select是PIC ，一种廉价（<4美元）和快速（〜20 MHz）芯片，几乎没有板载内存。 您可以在维基百科上find开发环境列表 。

如果您需要购买电子元件以配合您的微控制器， DigiKey是一个很好的开始。

检查丹O'Sullivan 物理计算 ： http ://itp.nyu.edu/~dbo3/physical/physical.html他也有链接到基本邮票，BX24，基本primefaces和PIC“快速参考”。

Arduino是一个拥有大型支持社区的绝佳平台。 我推荐它。

另一个投票是非常酷的Arduino。 使用Arduino板，单线温度传感器和超级terminal，您可以开始logging关于您周围世界的数据。 挂钩处理，你可以logging数据，图表，分析它在Excel中，不pipe。 整齐。

如果你是一个电子爱好者，你可以build立自己的开发系统。 这可能会更复杂，但它更有趣。

在这里看到一个简单的PIC16F628A微控制器开发系统，包括完整的原理图和PCB： http : //www.bobtech.ro/proiecte/microcontrolere/1-bobdemo-sistem-pentru-dezvoltare-aplicatii-cu-microcontroler

特征：

  • 12个input/输出，带buttoninput和LED输出
  • PC的RS232串行接口
  • 红外遥控传感器
  • 板载ICSP编程连接器
  • 可选板载9V电池（用于演示目的）
  • 板载+ 5V电源，用于微控制器和外部外围设备

编程时，可以使用BobProg – ICSP PIC编程器
遵循编程器原理图和PCB的链接。

软件：

  • （免费）Microchip的MPLAB IDE用于C或ASM语言开发
  • （免费）用于ICSP编程器的IC-Prog闪存编程软件

我有两个build议。

  1. 印章微控制器是伟大的入门级芯片。 你可以在易趣上买到便宜的（<30美元）。 我还可以推荐Tom Petruzzellis的“Stamp2通信与控制项目”书籍http://www.amazon.com/STAMP-2-Communications-Control-Projects/dp/0071411976/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1221613350&sr=11- 1

  2. Microchip（www.microship.com）生产Stamp微控制器。 他们还提供免费样品从他们的网站，包括运输。 我拿起一个微波炉，内置收音机做一些双向的RF通讯（不是WIFI）。 另一个伟大的微控制器制造商是Dallas Semiconductor http://www.maxim-ic.com/ ，他们也提供免费样品。 达拉斯/马克西姆也有一个工程杂志，他们将免费邮寄到您的地址，该杂志有大量的样本实施，当然使用他们的芯片，从中你也可以从中获得很多好的信息。

在旁注：
如果你不想让你的手脏了很多东西，或者不愿意这样做（像我一样），那么试着看一下PLC 。
它们是工业用硬件控制器，几乎适用于各种任务，如数字I / O，模拟I / O，步进电机控制器，串行I / O，以太网等。您可以用不同的方式对它们编程，如graphics和汇编器带有代码的文本编辑器看起来像是Pascal和Basic的混合体。 他们有内置的多任务处理，通常performance相当不错，但比普通的微控制器贵一点。 我总是推荐Wago和他们的750-841控制器。

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