Programmieren lernen

Einführung

In diesem Abschnitt werden wir über Computerprogrammierung, historischen Hintergrund, Programmiersprachen und Entwicklungsumgebungen sprechen.

Am Ende der Seite werde ich eine Reihe von Anwendungen auflisten, in denen ich die Programmierung verwendet habe.

Dies ist der Hauptteil aller Programminhalte, die auf der Seite verfügbar sind, so dass,

Was ist Computerprogrammierung?

Aus meiner Sicht ist die Programmierung das Werkzeug, mit dem wir mit intelligenten Geräten sprechen müssen, d.h. elektronischen Geräten, die einen Prozessor haben.

Durch die Programmierung können wir die Funktionalität nutzen, die uns diese intelligenten Geräte bieten.

Computer, Smartphones und Tablets sind die bekanntesten Smart Devices, aber es gibt auch eine Reihe anderer Geräte, die programmiert werden können, entweder über Eingangsperipheriegeräte oder durch Aufzeichnung eines Programms in ihrem Speicher.

Geräte wie FPGA, Raspberry PI, Arduino oder PLC sind Beispiele für diese intelligenten Geräte, die wir programmieren können.

Wie lernt man Programmierung?

Auf dieser Seite werde ich einen Programmierkurs mit Hilfe von Artikeln und Videos erstellen, der im Prinzip in drei Teile gegliedert ist.

Der erste Teil wird programmieren für anfänger sein, hier werden alle Artikel über Programmierkonzepte, Pseudocode und grundlegende Programmierfragen aufgelistet.

Der zweite Teil wird über die Analyse und Entwicklung von Algorithmen, in diesem Teil werden wir analysieren verschiedene Algorithmen und implementieren sie in C# Sprache für Unity.

Der dritte Teil beschäftigt sich mit der objektorientierten Programmierung, dem neuesten Programmierparadigma, das es uns ermöglicht, Programmierobjekte mit einem bestimmten Verhalten zu modellieren.

Ich werde regelmäßig neue Artikel und Videos zu jedem dieser Themen erstellen.

Wann ist die Computerprogrammierung entstanden?

Was als die erste Generation von Computern gilt, entstand in den 1940er Jahren.

Es waren riesige Maschinen, die Berechnungen mit bistabilen Geräten wie Relais oder Vakuumventilen durchführen konnten (bistabil, weil sie sich in zwei Zuständen befinden können, abstrakt als 0 und 1 bezeichnet).

Der ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), computador e integrador numérico electrónico gilt als einer der ersten Allzweckcomputer.

Diese Vorrichtungen wurden mit Maschinensprache programmiert, d.h. Kombinationen von Binärworten, die Daten und Anweisungen darstellen. Die Maschine verarbeitete die Daten mit der entsprechenden Anweisung und produzierte die Ausgabedaten.

In der zweiten Generation von Computern wurden die Vakuumventile durch Transistoren ersetzt, was zu einer abrupten Reduzierung von Größe und Stromverbrauch führte.

Programmiersprache

Der Verarbeiter versteht Daten und Anweisungen in der Maschinensprache, d.h. Einsen und Nullen.

Um die Erstellung von Programmen für Prozessoren zu vereinfachen, wurde die Assemblersprache erstellt, die praktisch Maschinensprache ist, aber leicht zu merkende Wörter verwendet.

Maschinensprache und Assembler sind als “Low-Level”-Sprachen bekannt, das bedeutet niedrige Abstraktionsebene, was bedeutet, dass wir ein Programm direkt für den Prozessor schreiben, was bedeutet, dass wir die Architektur und den Befehlssatz des jeweiligen Prozessors kennen, mit dem wir arbeiten.

Maschinensprache und Assembler sind als “Low-Level”-Sprachen bekannt, das bedeutet niedrige Abstraktionsebene, was bedeutet, dass wir ein Programm direkt für den Prozessor schreiben, was bedeutet, dass wir die Architektur und den Befehlssatz des jeweiligen Prozessors kennen, mit dem wir arbeiten.

Entwicklungsumgebungen und Programmiersprachen

Die Entwicklungsumgebung ist eine Software, die es uns ermöglicht, Programme zu entwickeln und zu kompilieren.

Hier sind einige beliebte Entwicklungsumgebungen

Unity

Da das Interesse dieser Seite die Entwicklung von Videospielen im Prinzip mit Unity ist, ist eine der Programmiersprachen, die wir studieren werden, C# mit der Grafik-Engine Unity mit dem Visual Studio Editor.

Wir schreiben Code in Visual Studio und simulieren ihn in Unity. Wir werden Nachrichten in der Konsole drucken, um die Funktion des Codes zu überprüfen.

Visual Studio, NetBeans oder Eclipse

Diese IDEs ermöglichen es uns, eine breite Palette von Sprachen zu verwenden, um Programmierung zu studieren.

Android Studio

Das ist etwas ehrgeiziger, aber wenn wir es schaffen, die Installations- und Konfigurationsphase von Android Studio zu überwinden, können wir mit dieser Software Java-Programmierung üben.

Blender

Blender ist eine sehr vielseitige Software, mit der wir die Python-Sprache üben können, was uns erlaubt, interessante Dinge zu tun, wie z.B. unsere eigenen Addons zu erstellen.

Computerprogrammieranwendungen

Wir können die Programmierung nutzen, um eine große Anzahl von Problemen zu lösen, ich werde eine Reihe von Anwendungen auflisten, die ich der Programmierung gegeben habe.

Entwicklung von Videospielen

In meiner Freizeit arbeite ich an einigen Spielprojekten bei Unity. Wenn wir den Programmablauf eines Spiels kennen und Skripte in C#-Sprache erstellen, können wir die Grafiken per Computer manipulieren und mit Peripheriegeräten steuern.

Es gibt heutzutage mehrere beliebte Grafik-Engines, zum Beispiel Unreal Engine.

Entwicklung von Anwendungen für Android

Mit der Android Studio-Umgebung können wir mobile Anwendungen mit Java-Sprache und XML erstellen.

Programmieren von Mikrocontrollern

An der Universität haben wir gelernt, Microchip Pickmikrocontroller mit Assemblersprache zu programmieren.

Der Mikrocontroller ist ein Verarbeitungsgerät, das über einige interne Module wie digitale Analogwandler, Timer und so weiter verfügt. Ich habe auch Projekte mit Arduino gemacht.

Programm-SPS zur Steuerung von Industriemaschinen

In der Industrie, wenn eine präzise Steuerung eines Prozesses erforderlich ist, werden oft Steuerungssysteme mit speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) eingesetzt.

In meinem Fall verwende ich die Marke Delta und ihre WPLSoft-Umgebung, die es ermöglicht, die SPS mit Hilfe von Ladder oder Kontaktsprache zu programmieren. Sie können auch Statusmaschinen erstellen.

Prozessdatentabelle mit Excel

Eine etwas seltsame Anwendung, aber die Tatsache, dass ich wusste, wie man programmiert, war für mich nützlich, um eine große Menge an Daten zu analysieren, die von einem Programm gesammelt wurden.

Makros erstellen

Wenn es um sich wiederholende Aufgaben geht, sind Makros unsere Rettung.

Es gibt verschiedene Anwendungen, die es uns ermöglichen, komplexe Makros mit einer Programmiersprache zu erstellen.

In meinem Fall habe ich mir eine Tastatur speziell für das Makro gebaut, die beim Drücken einer Taste eine Reihe von Aktionen durchführt, abhängig davon, welches Programm aktiv ist.