V dnešní době se téměř na každém kroku setkáváme v různých aplikacích s pužitím jednočipových mikropočítačů a mikrokontrolérů. Uživatel těchto zařízení ani neví, že činnost těchto přístrojů je založena na využití této techniky. Mikropočítače a mikrokontroléry (rozdíl mezi nimi bude upřesněn později) nám usnadňují obsluhu různých přístrojů, zkvalitňují jejich funkci , snižují spotřebu energie, zvyšují bezpečnost zařízení, zlepšují komunikaci, … , zkrátka výčet výhod použití je velmi rozsáhlý.
Kurz, který právě začíná si klade za cíl seznámit zájemce (v našem případě hlavně žáky naší školy) s použitím mikroprocesorové techniky. Někteří žáci již absolvovali kurz mikroprocesorové techniky, ve kterém používali mikropočítač založený na jádře světoznámého mikropočítače firmy Intel řady I8051. Přestože jde o typ starý vývojově více než 30 let, je tento mikropočítač u mnoha konstruktérů na celém světě velmi oblíbený a používaný a dodnes jej vyrábí mnoho světových výrobců. Vývoj však jde nezadržitelně kupředu, proto jsme se rozhodli opustit výuku mikroprocesorové techniky s tímto typem mikropočítače a používat novější typ, který má mnoho výhod oproti typu I8051. Byl zvolen mikropočítač vyráběný firmou Atmel z řady AVR, konkrétně typ AT Mega 32.
Žádný mikropočítač není schopen funkce bez vloženého programu. Program vytváří uživatel, konstruktér zařízení. Pro programování se (pomineme-li úplné začátky, kdy se používal tzv. „strojový kód“, což byla kombinace „nul“ a „jedniček“ a programování bylo značně náročné) nejvíce používaly jazyky symbolických adres, pro něž se vžil název „assembler“ (i když výraz assembler je vlastně nesprávně používaný, jelikož je to překladač do strojového kódu mikropočítače). Tyto assemblery přinášely značné zjednodušení oproti programování ve strojovém kódu, jelikož pro vyjádření jednotlivých instrukcí používaly symboly - zkratky anglických slov a umožňovaly též symbolické vyjádření adres a proměnných. Tento typ programování je však značně náročný na čas a vyžaduje velkou praxi programátora. I přes některé jeho výhody je postupně opouštěn, v současné době se používají „vyšší“ programovací jazyky, pro jednočipové mikropočítače se stal nejvíce používaný jazyk C. Jazyk C byl proto zvolen pro vytváření našich aplikací.
Pro vývoj aplikací nestačí vlastnit samotný mikropočítač, ten je bez připojených vnějších zařízení prakticky nepoužitelný. Aby nemusel konstruktér ztrácet čas při vývoji aplikací připojováním různých vnějších zařízení, jsou na trhu tzv. „vývojové kity“, což jsou desky s určitým typem mikropočítače, ke kterému je připojena celá řada nejpoužívanějších periferních obvodů, umožňující komunikaci s vnějším prostředím. Jsou to např. vstupní tlačítka, přepínače, potenciometry, displeje LED a LCD, piezo reproduktory, výkonové spínače, ale i speciální periferie pro komunikaci po různých sběrnicích, čtečky paměťových karet apod., záleží na tom, co umožňuje daný typ mikropočítače. Pro vývoj , resp. výuku byl zvolen typ kitu EvB 4.3, jehož popis bude uveden v příslušné kapitole textu.
Pro výuku a vývoj aplikací vyrábí mnoho firem tzv. „vývojová prostředí“, což jsou speciální programová prostředí, umožňující napsání programu, jeho komfortní editaci, překlad do strojového kódu mikropočítače, jeho naprogramování a hlavně obsahující komfortní prostředky pro „ladění“ programu, tzv. debugging. Ne vždy (a to hlavně při začátcích programování bez velké praxe) námi napsaný program funguje hned napoprvé. Potom je třeba najít „chybu“ v našem programu, což bývá někdy velmi náročné! V našem kurzu budeme používat vývojové prostředí CrossWorks for AVR od firmy Rowley.
Lze říci, že nás čeká poměrně náročný úkol, jelikož je nutné se seznámit s úplně novými pojmy, s novým programovacím jazykem, novým typem mikropočítače a s vývojovým prostředím. Tyto nové znalosti se budou prolínat takovým způsobem, aby bylo pokud možno co nejdříve řešit jednoduché úlohy s touto novou technikou. Naším cílem není vychovat z našich žáků zkušené programátory a konstruktéry (na to není bohužel dostatečný časový prostor), jde o seznámení s novou technikou a o vzbuzení zájmu o tento velmi zajímavý a perspektivní obor činnosti. Předpokládám, že se námi stanovený cíl podaří vyplnit a někteří z řady žáků bude pokračovat ve studiu této perspektivní techniky buďto samostudiem nebo na vyšším typu škol.