Un programador de microcontroladores o quemador de microcontroladores es un dispositivo de hardware acompañado de software que se utiliza para transferir el código del lenguaje de máquina al microcontrolador/EEPROM de la PC. El compilador convierte el código escrito en lenguajes como ensamblador, C, java, etc. en código de lenguaje de máquina (que es comprensible para máquinas/microcontroladores) y lo almacena en un archivo hexadecimal. El programador del microcontrolador actúa como una interfaz entre la PC y el controlador de destino. La API/software del programador lee los datos del archivo hexadecimal almacenado en la PC y los introduce en la memoria del controlador. El controlador de destino en el que se debe escribir el programa se coloca en el programador mediante un conector ZIP. El software transfiere datos desde la PC al hardware mediante un puerto serie, paralelo o USB.
Figura 1: Diagrama de bloques de un programador de microcontroladores
Dependiendo de la forma de interactuar con la PC, existen tres tipos de programadores de microcontroladores :
El programador paralelo utiliza el puerto paralelo de la PC. Son programadores de bajo costo pero no se utilizan mucho.
Los programadores serie utilizan el puerto serie para interactuar con la PC a través de protocolos RS232. Son los más populares entre los aficionados que trabajan en PC. Sin embargo, tanto los programadores en serie como en paralelo quedarán obsoletos en un futuro próximo. La razón principal es la falta de disponibilidad de puertos serie y paralelo en PC y portátiles en los próximos años.
El programador USB utiliza una interfaz USB para transferir datos desde la PC. La principal ventaja de las grabadoras USB es que se alimentan del propio PC y no necesitan alimentación adicional. Los programadores USB ya se han vuelto populares y pronto reemplazarán a los programadores en serie y paralelo.
El programador generalmente contiene un microcontrolador que está preprogramado para obtener datos de la PC y programar el controlador de destino. El programador escribe el controlador de destino utilizando cualquiera de los protocolos como SPI, interfaz paralela, I2C/TWI o CAN. La velocidad de escritura depende de la forma en que el programador interactúa con la PC y los protocolos utilizados para escribir el controlador de destino.
El método convencional para grabar un controlador es sacarlo del circuito, colocarlo en la grabadora y luego volcar el archivo hexadecimal en el controlador mediante la API. Para eliminar el problema de retirar el controlador del circuito cada vez que es necesario programarlo, los controladores ahora se han actualizado con la función Programador interno (ISP). Esto le permite escribir/programar un controlador sin quitarlo del circuito en el que se utiliza. Los controladores más recientes vienen con funciones como memoria del cargador de arranque que permite funciones de guardado automático, es decir, dicho controlador de microcontrolador no necesita ningún hardware de programación adicional. Sólo necesitan una API para transferir el programa al controlador de destino. Esta API también se puede integrar en el compilador y, por lo tanto, el compilador puede escribir directamente los controladores de destino.