सभी को नमस्कार। इस लेख में मैं बात करना चाहता था कि मैंने माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ काम करना कैसे सीखा
(इसके बाद एमके के रूप में जाना जाता है) और मुझे क्या नुकसान हुआ। मुझे तुरंत कहना चाहिए - लेख अनन्य होने का दावा नहीं करता है, क्योंकि एमके के साथ काम करने वाला कोई भी व्यक्ति जिस चीज से गुजरा है, मैं उसके माध्यम से चला गया। मैं आपको सख्ती से न्याय करने के लिए नहीं कहता, बल्कि इसे कहानी के रूप में पढ़ने के लिए कहता हूं।

ज्वाइन करने के बजाय

एमके में मेरी पहली रुचि तब पैदा हुई जब मैं 10 वीं कक्षा में था। उस समय 2009 था। मुझे पता था कि QBasic और Visual Basic में पीसी पर थोड़ा प्रोग्राम कैसे किया जाता है - एक स्कूल प्रोग्राम, लेकिन ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि मुझे प्रोग्रामिंग के बारे में ज्यादा जानकारी नहीं थी, और इलेक्ट्रॉनिक्स और एमके में जानकार लोगों की कमी ने अपना काम किया - मेरे लिए यह एक नई जगह थी। हालाँकि बचपन से मैं कचरे के डिब्बे में पाए जाने वाले बोर्ड और माइक्रोक्रिस्केट से छेड़छाड़ कर रहा था, लेकिन मुझे वास्तव में समझ नहीं आया कि यह कैसे काम करता है - कोई भी वास्तव में समझा नहीं सकता है। ट्रांजिस्टर सामान्य रूप से कैसे काम करता है, मुझे वर्णित घटनाओं के कुछ साल बाद ही पता चला। जब मैंने पहला एमके चुना, तो मैंने CHIP-DIP वेबसाइट की विशेषताओं को देखा। सच कहूँ - मेरे लिए यह चित्रलिपि जैसा था। इसलिए इससे डरें नहीं। और हाँ, किसी को भी Arduino के बारे में कोई सुराग नहीं था।

यह सब कैसे शुरू हुआ

Yandex और Google पर शुरू किया गया। मैं समझ गया कि नियंत्रक स्वयं आधी लड़ाई है, मुझे एक कार्यक्रम भी चाहिए। और जैसा कि परिचय में कहा गया है, मेरे पास प्रोग्रामिंग के साथ बहुत कुछ नहीं है। अंत में, मुझे कुछ साइट मिली। जैसा कि यह बाद में स्पष्ट हो गया, मैं वास्तव में इस साइट के साथ "मिल गया"। साइट के निर्माता ने एक प्रोग्रामिंग पाठ्यपुस्तक भी लिखी, मैंने खुशी से पाठ्यपुस्तक डाउनलोड की और मैंने जो पहली चीज देखी, वह थी "मैंने काम के लिए एक मॉडल के रूप में PIC16F84A का उपयोग किया"। दरअसल, इस तरह से मैंने अपना पहला एमके चुना। अब सवाल यह है कि मुझे यह "क्यों" मिला। और मैं वहां पहुंच गया क्योंकि इस पाठ्यपुस्तक और वेबसाइट के निर्माता ने ASSEMBLER में प्रोग्रामिंग एमके का सुझाव दिया था। सभी अभ्यास करने वाले प्रोग्रामर इसे नहीं जानते हैं, लेकिन यहां एक नौसिखिया है ... मैंने पहले ही नियंत्रक को आदेश दिया, और उसके बाद ही मैंने दुर्भाग्य से पाठ्यपुस्तक पढ़ना शुरू कर दिया।

मैं कैसे पद से हट गया

जब मैंने महसूस किया कि मुझे कुछ भी समझ नहीं आ रहा है, तो मैंने एमके को कुछ वर्षों के लिए छोड़ दिया, लेकिन साथ ही मैं योजना.नेट और अन्य जैसे मंचों पर भी घूम रहा था और धीरे-धीरे इस मुद्दे की समझ मेरे पास आ गई। मैं मॉडल PIC16F877A पर रास्ते से अध्ययन करने का फैसला किया।

तो, एक शुरुआती को क्या जानना चाहिए:

एक माइक्रोकंट्रोलर एक छोटा कंप्यूटर है, इसमें एक अंकगणित-तर्क डिवाइस भी है - वास्तव में एक प्रोसेसर, और रैम और एक प्रकार की हार्ड डिस्क - प्रोग्राम और डेटा मेमोरी, लेकिन यह सब एक चिप में किया जाता है। तदनुसार, मॉडल और निर्माता के आधार पर, इसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैं (अस्थायी रूप से):

• इकाइयों से ऑपरेटिंग आवृत्तियों को ~ 100 मेगाहर्ट्ज, मैं व्यक्तिगत रूप से अपने उपकरणों में उपयोग करता हूं, एक नियम के रूप में, 20 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों, अर्थात् मेगाहर्ट्ज़, और गीगाहर्ट्ज़ नहीं। आवृत्ति एक बाहरी घड़ी स्रोत द्वारा निर्धारित की जाती है - एक क्वार्ट्ज या सिरेमिक गुंजयमान यंत्र।
  
  
• रैम - इकाइयों और दसियों किलोबाइट
• डेटा और कार्यक्रम के लिए मेमोरी की मात्रा कई टन किलोबाइट तक है। यदि वांछित है, तो आप मेमोरी चिप्स का उपयोग करके डेटा के लिए मेमोरी का विस्तार कर सकते हैं। किसी कार्यक्रम के लिए मेमोरी का विस्तार करने के लिए इन माइक्रोक्रिस्केट्स का उपयोग करने के लिए, एक शुरुआत को भूलना चाहिए, न कि हर पेशेवर इसे सही कर सकता है, और न ही प्रत्येक माइक्रोकंट्रोलर आपको ऑपरेशन के दौरान अपना फर्मवेयर बदलने की अनुमति देता है।
• 1 से 5 वोल्ट का ऑपरेटिंग वोल्टेज, मॉडल और निर्माता पर निर्भर करता है।

माइक्रोकंट्रोलर को बोर्ड पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, मान लें कि डिवाइस में एक विशिष्ट टुकड़े में, बोर्ड पर, डिवाइस में। तो यह मत सोचो कि आप इसमें CS खेल सकते हैं :)

प्रोग्रामिंग भाषाओं

उन्होंने एक प्रोग्रामिंग भाषा और एक वातावरण चुनना शुरू किया, जिसमें आप प्रोग्राम कर सकते हैं। चूंकि मैं किसी तरह बेसिक जानता था, मैंने सोचा कि इसे छोड़ना अच्छा होगा। हां, यह बहुत सही नहीं है और अभी भी बहुत सारी कमियां हैं, लेकिन एक शुरुआत के लिए यह बहुत उपयुक्त था। मैं भाग्यशाली था, यह पता चला कि एक PIC-Basic भाषा है। उनके अनुसार एक पाठ्यपुस्तक है, लेखक चक हेलिबिक और रूसी नेतृत्व में अनुवादित, वास्तव में पाठ्यपुस्तक और मैनुअल के माध्यम से आगे बढ़ गए। पर्यावरण DOS के तहत काम करता है, लेकिन आप CodeStudio को खराब कर सकते हैं और सब कुछ विंडोज के तहत काम करेगा।

प्रोग्रामर

अगली समस्या जो मेरे रास्ते में खड़ी थी, वह थी कि चिप को प्रोग्राम कैसे लिखा जाए। यह स्पष्ट है कि आपको एक प्रोग्रामर की आवश्यकता है, मैंने बचाने का फैसला किया, मैंने आपके इंटरनेट से इन सर्किटों को इकट्ठा करने की कोशिश की। एक योजना पर्याप्त नहीं है, हमें एक प्रोग्राम भी चाहिए, जो प्रोग्रामर (हार्डवेयर का टुकड़ा) का उपयोग करके, कोड को मेमोरी में स्टोर करेगा। मेरे सभी प्रयोग असफलता में समाप्त हो गए, थोड़े अनुभव के कारण। मैंने अब चिप्स से आने वाले धुएं को न देखने का फैसला किया और PICKit3 का आदेश दिया, इसके बाद मुझे कोई समस्या नहीं हुई, मैंने इसके साथ कुछ दिनों तक खेला और यह काम किया।

एक शुरुआती को क्या जानना चाहिए:

• वर्तमान में, एमके, समान बेसिक, एसआई और अन्य के लिए अनुकूलित प्रोग्रामिंग भाषाएं हैं।
• प्रोग्राम लिखने के बाद, इसे मशीन कोड में संकलित किया जाता है - एचईएक्स एक्सटेंशन के साथ एक फ़ाइल, इसे एमके मेमोरी में फ्लैश किया जाना चाहिए।
• "एमके फ्लैश" करने के लिए - इसमें निष्पादन योग्य कोड लिखने के लिए, आपको दो चीजों की आवश्यकता है:
  
  1) प्रोग्रामर बोर्ड, जो कंप्यूटर कनेक्टर और चिप के बीच एक मध्यवर्ती उपकरण है
  2) एक प्रोग्रामर प्रोग्राम जो एक विशिष्ट योजना के अनुसार इकट्ठे प्रोग्रामर के साथ काम करना जानता होगा।
  यही है, यह आवश्यक है कि पीसी पर प्रोग्राम जानता है कि चिप को सही ढंग से फ्लैश करने के लिए कौन सा सर्किट पीसी से जुड़ा है। मेरे मामले में, यह एक कारखाना समाधान है - PicKit प्रोग्रामर के साथ आवश्यक कार्यक्रमों के साथ एक डिस्क है।
• एमके में एक सीमित मात्रा में मेमोरी है, इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए, कभी-कभी आपको फर्मवेयर की प्रत्येक बाइट काटनी होती है, बस चिप की मेमोरी में जाने के लिए। यह भी समझा जाना चाहिए कि एमके में कोई ऑपरेटिंग सिस्टम नहीं है, और आपका फर्मवेयर एकमात्र डेटा है जिसे एमके जानता है।

परिधि के बारे में कुछ शब्द

बाहरी दुनिया के साथ संचार और कार्य और विकास की सुविधा के लिए, विभिन्न परिधीय सर्किट एमसी में निर्मित होते हैं, उदाहरण के लिए, एक एडीसी - एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर, ताकि आप एमके आउटपुट को आपूर्ति किए गए वोल्टेज को बिना अनावश्यक स्ट्रैपिंग के माप सकें, लेकिन यह आपूर्ति वोल्टेज से अधिक नहीं होना चाहिए, अन्यथा चिप जल जाएगा। वोल्टेज विभक्त का उपयोग करके, आप एक वाल्टमीटर बना सकते हैं, उदाहरण के लिए। परिधीय, निर्मित कार्यों की संख्या और उनकी विशेषताएं भी मॉडल पर निर्भर करती हैं, एक नियम के रूप में, मॉडल जितना अधिक महंगा होता है, पैकेज बंडल उतना ही समृद्ध होता है। इसके अलावा, यह मत भूलो कि नियंत्रक के पास सीमित संख्या में पैर हैं जिनसे आप जुड़ सकते हैं।

उदाहरण के लिए, PIC16F877A में उनमें से 40 हैं, और 7 टुकड़े तुरंत बाहर निकलते हैं, क्योंकि बिजली के लिए इस्तेमाल किया, गुंजयमान यंत्र कनेक्ट और आपातकालीन रीसेट नियंत्रित करते हैं। आपको चिप के लिए प्रलेखन को भी ध्यान से देखने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, वही ADC - PIC16F877A में, यह केवल चिप के 8 विशिष्ट पैरों पर वोल्टेज को माप सकता है, दूसरों पर यह नहीं कर सकता। यही है, प्रत्येक अंतर्निहित फ़ंक्शन के लिए, विशिष्ट निष्कर्ष असाइन किए जाते हैं और उन्हें बदला नहीं जा सकता है।

इस कल्पित का सार यह है

एमके को वास्तव में खरोंच से भी मास्टर करने के लिए, लेकिन ऐसी जगहें हैं जहां यह बहुत स्पष्ट नहीं है। यदि आपने कभी प्रोग्रामिंग का सामना नहीं किया है, तो पहले कम से कम प्रोग्रामिंग की मूल बातें सीखें और अपने कंप्यूटर पर "हैलो वर्ल्ड" लिखें। उसके बाद यह आसान हो जाएगा। यदि आप बहुत अधिक परेशान नहीं करना चाहते हैं - अरुडिनो आपका सब कुछ है। एमके को हार्डवेयर - कंट्रोल यूनिट, बोर्ड, कंट्रोलर इत्यादि में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह एक पूर्ण कंप्यूटर नहीं है, बल्कि एक नियंत्रक है। और क्रमशः उससे अपेक्षा करते हैं। लाभ अब YouTube पर उदाहरणों से भरा है, और मुझे आशा है कि खरोंच से शुरू करने का मेरा अनुभव इतना कड़वा नहीं होगा और मेरा लेख किसी की मदद करेगा।