17. Введение в микроконтроллеры и Arduino | Программирование микропроцессоров

Курс "Программирование микропроцессоров" специальность 09.03.04 "Программная инженерия", 1 курс. Про подготовку программистов в Институте iSpring здесь: https://ispring.institute/software-engineering Это первая из трёх частей лекции, посвящённой программированию микроконтроллеров. В ней мы переходим от процессоров общего назначения к встраиваемым системам — устройствам, в которых программа напрямую взаимодействует с памятью, аппаратными регистрами и физическими сигналами. На примере микроконтроллера ATmega328P и архитектуры AVR разберём: - что такое микроконтроллер и чем он отличается от обычного процессора; - как внутри одного чипа объединяются CPU, Flash, SRAM, EEPROM и периферийные модули; - как устроены гарвардская архитектура, регистры и адресное пространство AVR; - как программа работает с GPIO и аппаратными регистрами через memory-mapped I/O; - зачем при обращении к периферии используется ключевое слово volatile; - что происходит после сброса микроконтроллера до вызова функции main(); - как startup code настраивает стек и инициализирует секции .data и .bss; - как устроен AVR Toolchain: avr-gcc, avr-objdump, avr-size, avr-objcopy и avrdude; - как исходный код на C превращается в прошивку и записывается во Flash-память; - как выглядит простейшая программа управления светодиодом. В конце лекции соберём все изученные механизмы в классическом примере мигания светодиодом и увидим, как изменение одного бита аппаратного регистра приводит к реальному изменению электрического сигнала на выводе микроконтроллера. Эта лекция связывает ранее изученные темы — язык C, указатели, устройство памяти, ассемблер и машинный код — с практической разработкой программ, непосредственно управляющих аппаратурой. Полезные ссылки: - Слайды и задачи по этому курсу: https://github.com/alexey-malov/mpp - Поддержать меня на Boosty: https://boosty.to/vivid-bw Тайм-коды: 0:00 — Что такое микроконтроллер и что у него внутри 16:15 — Обзор архитектуры AVR 41:59 — Работа микроконтроллера с внешними устройствами 53:46 — Обзор AVR Toolchain 57:56 — Программа для Arduino, которая мигает светодиодом Во вступительной заставке используется шейдер "Enter The Matrix" https://www.shadertoy.com/view/cl3XRX (автор kishimisu).