如何才能快速入門單片機詳細方法教程說明

當(dāng)你有了學(xué)習(xí)單片機的愿望，接下來的問題就是從何學(xué)起，如何學(xué)？ 對于在校學(xué)生有老師指導(dǎo)，開始時的迷茫會少的多，而靠自學(xué)的朋友麻煩就多一些。

例如從哪種單片機學(xué)起？

需要哪些器材？

買什么書籍有用？

做些什么實驗？。.. 。..等等。

這里就自學(xué)單片機過程中的方法和問題向初學(xué)者做一些引導(dǎo)和提示：

學(xué)單片機之初，你必須懂一些數(shù)字電路，若對數(shù)字電路中的一般概念都很模糊，最好還是再補習(xí)一下再來學(xué)單片機。接下來你最好先選一種單片機機種進行學(xué)習(xí)，因為目前單片機種類較多，其結(jié)構(gòu)和指令均不相同，若這種學(xué)兩天，那種學(xué)兩天往往會貪多嚼不爛。這里建議你最好先學(xué)8051單片機，因為8051方面的書籍、資料、器材都較多。PIC和AVR以及其它類型的單片機雖有其長處，但現(xiàn)在的書籍、資料以及器件供應(yīng)并不理想，不太適合初學(xué)者選擇。若你對這些并不在意的話那選擇后者進行學(xué)習(xí)也未尚不可。

我們建議你選擇8051單片機開始學(xué)習(xí)的原因還在于8051家族的派生品很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機就是完全兼容MSC-51 8051系列的（也就是說，AT89C51的指令、管腳、內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)，以及用法與MSC-51相同），他不但兼容，而且還有不少創(chuàng)新，比如他的程序存儲器可以電擦、寫，一片IC就擁有了過去單片機的最小系統(tǒng)，不需要以前所謂的373和EPROM元件；所以，實驗時的電路連接、電路板自制都比較容易，加上目前其價格較底，你學(xué)習(xí)的片子也可以做產(chǎn)品，做產(chǎn)品的片子也可以做實驗，當(dāng)然AVR系列也有這些特點；而PIC及其它系列在這一點上則顯得不太理想。

購買單片機的書籍最好是書的前面你能看懂，而書的后面你不懂，若前后都看不懂的書最好先別買，因為這本書短時間內(nèi)不會對你起多大作用。當(dāng)然若不是把書當(dāng)資料查也不必買前后你都懂的書，因為它對你來說有點淺。應(yīng)以原理書籍為主。其次可以購買一些應(yīng)用方面的書籍以便參考。

電子技術(shù)本身與實驗離不開，若光靠看書是很難理解其原理和學(xué)會單片機開發(fā)的。你應(yīng)該購置相關(guān)單片機的芯片、編程器、實驗板，以及開發(fā)他的相關(guān)軟件。并以邊看書邊實驗的方式進行學(xué)習(xí)其效果將明顯好的多！

由于初學(xué)，不可能購置很多昂貴的設(shè)備，建議學(xué)習(xí)用的單片機芯片其程序儲存器是可以反復(fù)可擦寫的，如AT89C系列或AVR系列。這樣，在學(xué)習(xí)燒寫時是無后顧之憂的。

好啦，現(xiàn)在來談?wù)剢纹瑱C開發(fā)的步驟。想讓單片機按你的意思（想法）完成一項任務(wù)，必須先編寫供其使用的程序，編寫單片機的程序應(yīng)使用該單片機可以識別的“語言”，否則你將是對“石”彈琴。目前較流行的有匯編和C語言；匯編語言可以精確的控制單片機工作的每一步，而C語言則注重結(jié)果，不必關(guān)心單片機具體的每一步。習(xí)慣上宜先學(xué)匯編語言后學(xué)C語言，這樣可以對單片機有一個更深的了解，再說，就是用C語言編程，在需要精確控制時還需要嵌入?yún)R編語句。當(dāng)然，也有一開始就用C語言的，后來再學(xué)匯編；若你學(xué)過計算機的 Turbo C ，開始就學(xué)單片機的C也許會更快一些。 單片機程序是用文本編輯器編寫的純文本文件，象我們平常在windows計事本中用漢語寫計劃一樣，先這件事后那件事的去寫，以所使用單片機語言的語法，按我們的想法把單片機要做的事“一件一件”的依次寫下來，遇到“有些事”是重復(fù)的，就指明在什么什么地方已有說明（跳轉(zhuǎn)），在正常安排中若有其它突發(fā)事件出現(xiàn)，必須寫一段突發(fā)事件處理計劃（中斷）。.. 。..。

最后保存文件的擴展名應(yīng)與所使用的語言要求的名字一致；我們漢語的文章一般保存為*.txt擴展名，而匯編語言的文件擴展名一般應(yīng)為*.asm；有的開發(fā)系統(tǒng)則有自己的規(guī)定，如用 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)，編寫的匯編程序擴展名為*.a51；當(dāng)然Keil C51開發(fā)系統(tǒng)也有自己的編輯器，不必用Windows中的計事本。

無論我們使用匯編語言，還是C語言編寫的程序，只是給我們看的，這個程序還必須經(jīng)過與該語言對應(yīng)的軟件將我們能看懂的匯編或C“翻譯”（編譯）成所用單片機可以識別的代碼。將單片機可以識別的代碼燒寫（編程）到單片機程序存儲器中，單片機裝的實際電路中才能依你的“計劃”去工作。

對于8051系列單片機來說，Keil C開發(fā)系統(tǒng)具有編輯、編譯、模擬單片機C語言程序的功能，也能編輯、編譯、模擬匯編語言程序；對于初學(xué)者，開始編寫的程序難免出現(xiàn)語法錯誤或其它不規(guī)范的語句，由于Keil C編譯時對錯誤語句提示的是英文，不太好理解，若用匯編的話，可使用DOS下的宏匯編編譯器ASM51；他可以對出錯語句進行中文提示；你源程序的注釋部分還可以使用中文，這更便于你今后對程序的維護。編譯出的代碼一般擴展名為*.hex或*.bin；這個代碼文件必須送到單片機中單片機在電路中才能按你的“計劃”去工作。將這個代碼文件送到單片機中的工具就是編程器，與電腦連接的編程器一般都通過并口或者串口與編程器的硬件連接，也有相應(yīng)的服務(wù)程序；在連接好電腦與編程后運行其服務(wù)程序，在服務(wù)程序中先選擇所要編程的單片機型號，再調(diào)入前面所得到的代碼文件，接下來就用編程器將這個代碼文件燒寫到單片機中。

到此，單片機開發(fā)的一個過程就大致完啦。 當(dāng)然，你不可能一次就把你的“計劃”用單片機的語言完美正確的將源程序?qū)懞茫ň褪俏覀兤匠Ｖ朴喌挠媱澰趯嶋H中也有修改的），這就需要反復(fù)修改源程序，反復(fù)編譯、燒寫到單片機中、反復(fù)將單片機裝到電路中去實驗。由于單片機執(zhí)行每一條語句所用的時間很短，有時你無法得到其中間的結(jié)果，也無法判斷程序出錯的位置，這時你可以使用軟件模擬的方法，讓程序一步一步的執(zhí)行，每執(zhí)行一步，通過查看單片機中各關(guān)鍵數(shù)據(jù)的變化情況，來找到錯誤或沒按你“計劃”執(zhí)行的語句，從而達到排錯的目的。若你資金不成問題的話，也可以購買單片機仿真器，他可以取代實際電路中的單片機，在電腦的控制下一步一步的去排錯。實際上無論軟件模擬（仿真）還是硬件仿真，其功能遠不止這里講的這一點點。

單片機是一門實踐性很強的課程（是半軟半硬的東西），所以必須是理論聯(lián)系實踐，我試過很多種教學(xué)法，還是覺得平凡老師創(chuàng)立的“任務(wù)教學(xué)法”的效果最好。同時我也接觸了德國最先進的教學(xué)法：行動導(dǎo)向教學(xué)法。因此本人的課程將按行動導(dǎo)向教學(xué)法、項目教學(xué)法“任務(wù)教學(xué)法”這個教學(xué)思路來編寫。

個人認為平凡單片機教程有些不足的地方，所以我也是改革的寫教程了，完全按照人的認知規(guī)律來寫，和平凡老師的教程在很大程度上不同，更注重對學(xué)者的能力的培養(yǎng)。也是我提到的“學(xué)習(xí)的知識不如學(xué)習(xí)知識的能力重要”。

好，下面我們開始學(xué)習(xí)了！請大家認真看！

一、什么是單片機呢？

1、和我們的計算機（電腦）差不多，大家都知道，我們的計算機（電腦）里面有

（1）CPU

（2）硬盤

（3）內(nèi)存

（4）主板

（5）等等。

這些東西是裝在一個叫主機的里面的。好大！一個CPU大概要400塊，硬盤也要500左右，內(nèi)存200左右，主板500左右，這些東西加在一起大概要1600塊左右。如果配上其他的，一臺電腦要3000到4000左右吧。

2、但是把這些東西（CPU，硬盤，內(nèi)存，主板等等）用集成塊做好后，如下圖所視：

就成了我們要學(xué)習(xí)的“單片機”了。

3、請大家想想看這個集成塊值多少錢？它可是具備了計算機的功能啊。是不是很貴?。?/p>

不，價格并不高，從幾元人民幣到幾十元人民幣，體積也不大，一般用40腳封裝，當(dāng)然功能多一些單片機也有引腳比較多的，如68引腳，功能少的只有10多個或20多個引腳，有的甚至只8只引腳。

4、當(dāng)然，在單片機機內(nèi)部，CPU，硬盤，內(nèi)存，主板等等東西要改個名字了。

（1）CPU，它的名字沒有改，還是叫CPU（Central Processing Unit）。它是單片機的核心部件，包括運算器和控制器。運算器既是算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic logic Unit），其功能是進行算術(shù)運算和邏輯運算?？刂破饕话阌芍噶?a href="http://www.ttokpm.com/tags/寄存器/" target="_blank">寄存器、指令譯碼器、時序電路和控制電路組成。起作用是完成取指令、將指令譯碼形成各種微操作并執(zhí)行指令，同時控制計算機的各個部件有條不紊地工作。

（2）“硬盤”，改了名字，叫程序存儲器，也叫只讀存儲器。用ROM（Read only memery）表示。其作用和硬盤差不多，用來存放用戶程序。特點是：掉電后不會丟失數(shù)據(jù)。

（3）“內(nèi)存”，也改了名字，在單片機里叫數(shù)據(jù)存儲器，也叫隨機存儲器。用RAM（Random Access Memery）表示。其作用是用于存放運算的中間結(jié)果，數(shù)據(jù)暫村和緩沖，標志位等。特點是：掉電后會丟失數(shù)據(jù)。

（4）“主板”，也改了名字，叫做I/O（輸入輸出設(shè)備）當(dāng)然也包含了串行口，并行口，定時器，記時器等等。

5、以上談到的這些東西都在哪個集成塊里面。我們把集成了這些東西的集成塊叫做單片機。有些外國人叫微控制單元MCU（Micro Controller Unit），也有人叫嵌入式控制器（Embedded Controller）?，F(xiàn)在明白了什么是單片機嗎？

6、我總結(jié)一下：將CPU、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O接口電路、定時器/計數(shù)器等計算機部件集成在一塊芯片上，具有獨特功能的單片微型計算機稱著單片機。現(xiàn)在總明白了什么是單片機吧！

請大家用自己的話闡述一遍什么是單片機？？

二、當(dāng)我們明白了什么是單片機后，再來猜猜一般的單片機的價格吧？

（1）Intel公司1980年推出的標準MCS-51內(nèi)核8051現(xiàn)在要7到10塊錢。

（2）Atmel公司的AT89c51，AT89s51，AT89c52，AT89s52一般在7塊錢左右。

三、我想大家會想一個“電腦”竟然是10塊錢以內(nèi)？功能怎么樣？有什么用?。?/p>

我可以告訴大家，它的功能很強大，是以后電子產(chǎn)品的發(fā)展方向。只要具有了智能的電子產(chǎn)品，就少不了彈片機技術(shù)。非常有用，就業(yè)前景非常之好。那么大家一定很想學(xué)了，于是去買了本書看。

哈哈，看不懂吧，感覺好難吧？那是因為你沒有掌握好學(xué)習(xí)單片機的方法。學(xué)單片機光看書是不夠的，也是學(xué)不會的。學(xué)單片機是需要一些條件的了！

下面是學(xué)習(xí)單片機需要的條件。

隨著社會的發(fā)展，電子行業(yè)出現(xiàn)了新的技術(shù)之一單片機技術(shù)，單片機技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，如果說學(xué)電子的人不學(xué)單片機技術(shù)就像我們讀書不讀外語一樣，被人認為是老土啊。

所以我們學(xué)電子的一定要學(xué)單片機技術(shù)。那么如何學(xué)習(xí)這門技術(shù)呢？到底是難還是容易呢？這就要看你的學(xué)習(xí)方法了。

如果你閉門造車試的學(xué)習(xí)方法，肯定很難學(xué)好的。我根據(jù)我這幾年的教學(xué)經(jīng)驗，我總結(jié)出了學(xué)單片機的相關(guān)教學(xué)方法，現(xiàn)在我將把我的教學(xué)過程寫出來。 學(xué)單片機第一步是：建立自己的學(xué)習(xí)條件。

四、學(xué)習(xí)單片機需要什么條件？

（1）一臺電腦——用于編程和學(xué)習(xí)。（3000到4000塊錢）

（2）編程器——用于把編寫好的程序?qū)懙叫酒小＃?00到1000快錢）

（3）仿真器——主要是為了調(diào)試程序的正確性。（1000到2000塊錢）

（4）如果沒有編程器和仿真器，也可以買個便宜的單片機實驗板。如電子之城（www.pp51.com）的AZ系統(tǒng)。也就300塊錢左右。

或者是電子之城的AS系統(tǒng)，大概是400塊錢。它集合了編程器和仿真器的所有功能。推薦買單片機實驗板！

（5）還要多買幾塊單片機芯片，如：AT89C51，AT89S51，AT89S52等等。

五、有了這些東西，如果你已經(jīng)學(xué)了一點單片機知識的話，就可以做搞開發(fā)了。

下面我來談?wù)剢纹瑱C開發(fā)的過程，以做流水燈為例進行講解。

（1）設(shè)計好硬件電路圖

按下圖把單片機的各個腳和元器件連接起來：

（2）在電腦上用軟件（如keil c51）編寫程序。

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0030H

START：MOV A，#0FEH

LOOP：MOV P1，A

LCALL DELAY

RL A

LJMP LOOP

DELAY：MOV R7，#0FFH

D1：MOV R6，#0FFH

D2：DJNZ R6，D2

DJNZ R7，D1

RET

END

注意：現(xiàn)在你還沒有必要把這個程序看懂，只要知道上面的是計算機程序，而不是英文就可以了。以后我們會一步一步的學(xué)這個程序的每個字的意義，直到你自己會編寫為止！

（3）用編程器或者單片機實驗板把程序從電腦中輸入到單片機芯片中（詳細步驟以后學(xué)）

（4）接上電源，流水燈工作。

六、好，如何快速入門單片機就寫到這里，相信大家對單片機有了一定的了解。