Programiranje naprav in mikrokontrolerjev

Programiranje naprav zahteva delo izkušenih programerjev z mnogimi izkušnjami. Programerji naprav programirajo naprave preden jih namestimo na sistemsko ploščo, na primer preden jo spajkamo, kar ponavadi naredijo že v proizvodnji, ali pa je njihovo delo, da programirajo naprave preden jih vstavimo v vtičnico, ki se ponavadi uporablja za izdelavo prototipov.

Pogosto programirajo naprave, ki so pomembne za serijsko proizvodnjo, kjer bi bila okvarala le-te lahko usodna. Zaradi takšnega tveganja, mora biti naprava porgramirana zelo natančno in skrbno.

Programiranje naprav nam omogoča poznavanje različnih vrst programatorjev naprav.

Okvirno ločimo gang programatorje, univerzalne programatorje ter žepne in specializiranje programatorje.

Gang programatorji so namenjeni programiranju več vezij v serijski proizvodnji, univerzali programatorji skrbijo za razvoj in maloserijsko proizvodnjo, žepni programatorji so prenosni programatorji za razvoj in storitve na terenu, specializirani programatorji pa so samo za nekatere tipe vezij. Potem pa podrobneje poznamo še nekaj vrst programatrjev.

Prvi je programator čipov, ki bo imel vtičnico z ničelno silo za vstavitev čipa, ki ga je potrebno programirati. Potem poznamo gang programatorja, ki je podoben programatorju čipov, a ima več vtičnic za programiranje več čipov hkrati. Naslednji je programator v tokokrogu, ki se neposredno poveže s ciljno ploščo za programiranje čipa na plošči. Podoben temu je gang programator v tokokrogu, a le-ta omogoča, da se programira več ciljnih plošč. Poznamo pa tudi oddaljeni vgrajeni programator, ki je vrsta ročne enote.

Mikrokontroler, v sklopu, ki se nanaša na programiranje naprav, je v bistvu manjši računalnik na enem čipu integriranega vezja kovinskega oksida, ki je polprevodnik. Mikrokontroler ima enega ali več procesorskih jeder (CPU – ang. Central processing unit) ter pomnilnik in programabilno vhodno oziroma izhodno zunanjo opremo. Od mikroprocesorjev se razlikujejo v tem, da so narejeni za vdelane aplikacije in se ne uporabljajo tako v osebnih računalnikih ali splošnih aplikacijah, kot mikroprocesorji.

Mikrokontroletje se uporablja v izdelkih in napravah, ki se nadzirajo avtomatično. Na primer v nadzornih sistemih avtomobilskih motorjev, daljinskih upravljalnikih, električnem orodju, igračah, pisarniških strojih in podobno.

Nekateri mikrokontrolerji delujejo na frekvencah za nizko porabo energije, kar jim omogoča, da obdržijo funkcionalnost med čakanjem na dogodek, na primer pritisk na gumb na daljincu ali kakšna druga prekinitev. Poraba energije med spanjem je zares zelo majhna (včasih še manj kot en nanovat). To pa omogoča večletno uporabo baterij.

Nekateri programerji oziroma programerska podjetja so zelo razgledana na področju, ki se nanaša na programiranje naprav. To pomeni, da se poglobijo in poskušajo razumeti različne izzive s programabilnimi napravami, s katerimi se srečujete. Strokovno inženirsko osebje ima že veliko znanja in izkušenj, ki pomagaju pri reševanju takšnih izzivov. Imajo zmožnost prepoznavanja posebnih zahtev in nato oblikovanju in izvajanju potrebnih rešitev za izziv.

Poznamo tudi inženirje, ki delajo na terenu in tudi tam svetujejo katere programabilne naprave uporabiti.

Na trgu poznamno kar precej programerjev, inženirjev, ki se ukvarja s programiranjem naprav. Kot primer, ki je zanesljiv, lahko omenimo Razvoj Elektronskih Sklopov, Inženiring, Ivo Hribovšek s.p., ki se ukvarja z razvojem in programiranjem.

Za uspešno programiranje mikrokontrolerjev je pomembna dobra izbira razvojnega okolja. Ponavadi lahko izbiramo razvojna okolja v različnih programskih jezikih. Nekaj najbolj prepoznavnih in pogostih programerskih jezikov v sklopu programiranja mikrokontorlerjev sta jezika C in C++. C++ je ponavadi vpleten v proces programiranja mikrokontrolerjev, ki so zahtevnejši.

Ko izbiramo razvojno okolje za programiranje mikrokontrolerjev, lahko izbiramo med enostavnim in modularnim. Enostavna razvojna okolja so oblikovana bolj za začetnike, ki s tem področjem še niso tako dobro seznanjeni, medtem ko modularna razvojna okolja ponujajo vrsto možnosti za bolj izkušene posameznike.