如何從內(nèi)到外了解單片機(jī)

學(xué)單片機(jī)其實(shí)并不是很難，很多人在學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)候覺得很難主要還是沒有掌握學(xué)習(xí)方法，不知道該如何下手，對于學(xué)習(xí)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)也是模模糊糊的，所以才會(huì)覺得難，學(xué)不動(dòng)。
一、如何學(xué)單片機(jī)

學(xué)習(xí)單片機(jī)需要?jiǎng)邮?，不是照著課本去死記硬背。

所以學(xué)習(xí)單片機(jī)的第一個(gè)概念：確定好所學(xué)習(xí)的單片機(jī)具體型號。

比如說，你要學(xué)習(xí)51單片機(jī)，你所確定的型號是STC89C52，這款單片機(jī)雖然比較老了，但是依然具有學(xué)習(xí)價(jià)值，DIP40封裝的STC89C52單片機(jī)如下圖所示：

51單片機(jī)

或者你選擇STM32單片機(jī)學(xué)習(xí)，比如STM32F103C8T6，LQFP48封裝的單片機(jī)如下圖所示：

STM32單片機(jī)

確定了單片機(jī)的具體型號之后，出來第二個(gè)概念：確定使用的編程環(huán)境。

在單片機(jī)學(xué)習(xí)初期，我們可能會(huì)弱化做PCB板子的概念，但是編程的概念一定要強(qiáng)化。所以在初期你手里如果有一塊單片機(jī)的開發(fā)板是很有必要的。

編程環(huán)境是由所選擇的單片機(jī)來確定的，比如說前邊兩款單片機(jī)都可以使用keil來編程，所以你要安裝keil的編程環(huán)境，keil4的啟動(dòng)界面如下圖所示：

keil

編寫好的程序，如何下載到單片機(jī)去執(zhí)行？所以第三個(gè)概念：下載器。

下載器的選擇也是有單片機(jī)的型號來確定的，以上兩款單片機(jī)都可以通過USB/TTL或者是JLINK來下載，但是這里優(yōu)先推薦JLINK，因?yàn)镴LINK可以實(shí)現(xiàn)單步調(diào)試，大大提高學(xué)習(xí)效率，方便定位、解決問題。JLINK的圖片如下所示：

jlink

經(jīng)過以上三個(gè)概念后，你就可以認(rèn)真學(xué)習(xí)單片機(jī)了，該學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容？

1. GPIO：就是學(xué)習(xí)單片機(jī)引腳的控制方法，將引腳配置輸入或者輸出，比如說：點(diǎn)亮發(fā)光二極管、控制蜂鳴器發(fā)聲、控制繼電器吸合、控制按鍵輸入、點(diǎn)亮數(shù)碼管等；

2.定時(shí)器：學(xué)習(xí)單片機(jī)的片上資源timer，學(xué)習(xí)如何配置timer，如何設(shè)置初值，比如說：發(fā)光二極管定時(shí)閃爍、數(shù)碼管顯示的數(shù)值定時(shí)自加等；

3.UART：學(xué)習(xí)單片機(jī)的UART功能，學(xué)習(xí)RS232通訊，比如說：單片機(jī)發(fā)送字符用串口調(diào)試助手在電腦上顯示；

4.IIC：學(xué)習(xí)IIC通訊，比如說用AT24Cxx系列實(shí)現(xiàn)數(shù)值的掉電保存功能；

5.AD采樣：學(xué)習(xí)模數(shù)轉(zhuǎn)換知識，比如說：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變所采集的電壓，實(shí)時(shí)顯示此時(shí)的電壓；

初次之外可能還有：SPI，液晶屏、點(diǎn)陣、外部中斷、D/A等，等你學(xué)到這里，你就可以根據(jù)自己的想法實(shí)現(xiàn)想要的功能了。

二、學(xué)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)

1、首先要學(xué)習(xí)C語言基礎(chǔ)，就相當(dāng)于80%會(huì)單片機(jī)了，因?yàn)楝F(xiàn)在所有8/16/32位（51系列，MSP430系列，ARM系列）都是使用C語言。

2、聽起來單片機(jī)比較陌生，不是因?yàn)椴欢遣恢婪椒ê土鞒獭，F(xiàn)簡單說說，僅供參考；

3、先看內(nèi)核8051的單片機(jī)：***宏晶的STC89C51-DIP40/或其它如新茂，到網(wǎng)上買一個(gè)開發(fā)板，價(jià)格不會(huì)超過200元。

4、看一下單片機(jī)功能：包換內(nèi)部FLASH、RAM、TIMER、INT、ADC、USB、ISP/IAR等。

5、編譯環(huán)境、編程軟件KEIL。

6、打開開發(fā)板的例子程序，在KEIL編譯，下載到板，看結(jié)果和說明是不是相符，達(dá)到這樣效果時(shí)，心里肯定很激動(dòng)，這時(shí)真正學(xué)會(huì)了單片機(jī)，成功了。

7、然后再學(xué)會(huì)看電路圖，電路圖其實(shí)很簡單，就是一根線從一個(gè)地方連接到另一個(gè)地方，寫代碼時(shí)，只記住單片機(jī)是哪一個(gè)管腳，然后對它寫代碼即可。

單片機(jī)書籍推薦

1、編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 張毅剛

此書主要以匯編語言為主，對單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹較詳細(xì)，初學(xué)者可選擇本書。

2、8051系列單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)完全手冊

人民郵電出版社 求是科技

此書主要講了單片機(jī)的C語言編程及很多例子，可參考，是一本非常好的書。

單片機(jī)學(xué)習(xí)方法推薦

1、萬事開頭難、要勇敢邁出第一步。

開始的時(shí)候，不要老是給自己找借口，說KEIL不會(huì)建項(xiàng)目啦、沒有實(shí)驗(yàn)板啦之類的。遇到困難要一件件攻克，不會(huì)建項(xiàng)目，就先學(xué)它，這方面網(wǎng)上教程很多，隨便找找看一下，做幾次就懂了。

然后可以參考別的人程序，抄過來也無所謂，寫一個(gè)最簡單的，讓它運(yùn)行起來，先培養(yǎng)一下自己的感覺，知道寫程序是怎么一回事，無論寫大程序還是小程序，要做的工序不會(huì)差多少，總得建個(gè)項(xiàng)目，再配置一下項(xiàng)目，然后建個(gè)程序，加入項(xiàng)目中，再寫代碼、編譯、生成HEX，刷進(jìn)單片機(jī)中、運(yùn)行。

必須熟悉這一套工序。個(gè)人認(rèn)為，一塊學(xué)習(xí)板還是必要的，寫好程序在上面運(yùn)行一下看結(jié)果，學(xué)習(xí)效果會(huì)好很多，仿真器就看個(gè)人需要了。單片機(jī)是注重理論和實(shí)踐的，光看書不動(dòng)手，是學(xué)不會(huì)的。

2、知識點(diǎn)用到才學(xué)，不用的暫時(shí)丟一邊。

厚厚的一本書，看著人頭都暈了，學(xué)了后面的，前面的估計(jì)也快忘光了，所以，最好結(jié)合實(shí)際程序，用到的時(shí)候才去看，不必說非要把書從第一頁看起，看完它才來寫程序。比如你寫流水燈，完全就沒必要看中斷的知識，專心把流水燈學(xué)好就是了，這是把整本書化整為零，一小點(diǎn)一小點(diǎn)的啃。

3、程序不要光看不寫，一定要自己寫一次。

最開始的時(shí)候，啥都不懂，可以抄人家的程序過來，看看每一句是干什么用的，達(dá)到什么目的，運(yùn)行后有什么后果，看明白了之后，就要自己寫一次，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來看明白別人的程序很容易，但到自己寫的時(shí)候卻一句也寫不出來，這就是差距。當(dāng)你自己能寫出來的時(shí)候，說明你就真的懂了。

4、必須學(xué)會(huì)掌握調(diào)試程序的方法。

不少人寫程序，把代碼寫好了，然后一運(yùn)行，不是自己想要的結(jié)果，就暈了，然后跑到論壇上發(fā)個(gè)帖子，把程序一貼，問：為什么我的程序不能正常運(yùn)行？然后就等別人來給自己分析。這是一種很不好的行為，應(yīng)該自己學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題和學(xué)會(huì)如何解決問題。

這就需要學(xué)習(xí)調(diào)試程序的方法，比如KEIL里，可以下斷點(diǎn)啦，查看寄存器內(nèi)容等等，這些都是調(diào)試程序的手段，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)你寫的程序運(yùn)行結(jié)果和你想象中不一樣的時(shí)候，你可以單步，也可以下斷點(diǎn)，然后跟蹤，查看各相關(guān)寄存器內(nèi)容，看看程序運(yùn)行過中是不是有什么偏差，找出影響結(jié)果的地方，改正過來。這一個(gè)過程非常重要，通過程序的排錯(cuò)，你可以學(xué)到的知識是書上得不到的。

5、找到解決問題思路比找到代碼更重要。

我們用單片機(jī)來控制周邊器件，達(dá)到我們想到的目的，這是一個(gè)題目，而如何寫出一個(gè)程序，來控制器件按你想要的結(jié)果去運(yùn)作，這個(gè)就是解題的思路。要寫程序，就得先找到解決問題的思路，你學(xué)會(huì)找出這個(gè)解題思路，比你找到代碼更為重要。

不少人很喜歡找人家的代碼，有的人甚至有了代碼就直接復(fù)制到自己的程序中，可以說，這不是一種學(xué)習(xí)的態(tài)度，無助于你編程水平的提高。

我?guī)缀醪辉趺纯慈思业拇a，多數(shù)時(shí)候是看別人的思路，有方框圖最好，沒有的話文字說明也可以，要從代碼中看出別人處理問題的思路，是相當(dāng)困難的，特別是大型的程序，看起來是非常的累人，所以現(xiàn)在我也明白了，以前讀書時(shí)說的程序流程圖很重要。當(dāng)你知道一個(gè)問題怎么去解決了，那么剩下的只是你安排代碼去完成，這就已經(jīng)不是什么問題了。

6、開動(dòng)腦筋，運(yùn)用多種方法，不斷優(yōu)化自己的程序。

想想用各種不同方法來實(shí)現(xiàn)同一功能。這是一個(gè)練習(xí)和提高的過程，一個(gè)問題，你解決了，那么你再想想，能不能換種寫法，也可以實(shí)現(xiàn)同一功能，或者說，你寫出來的代碼，能不能再精簡一點(diǎn)，讓程序執(zhí)行效率更高，這個(gè)過程，就是一個(gè)進(jìn)步的過程。很多知識和經(jīng)驗(yàn)的獲得，并不是直接寫在書讓你看就可以得到的，需要自己去實(shí)踐，開動(dòng)腦筋，經(jīng)驗(yàn)才能得到積累，編程水平才能有所提高。

7、看別人的代碼，學(xué)習(xí)人家的思路。

這個(gè)在學(xué)習(xí)初期是很有用，通過看別人的代碼，特別是有多年編程經(jīng)驗(yàn)的人寫出的具有一定水平的代碼，可以使自己編程水平得到迅速的提高，同時(shí)，也可以結(jié)合別人的編程手法，與自己的想法融合在一起，寫出更高水平的代碼，從中得到進(jìn)步。但要注意，切忌將學(xué)習(xí)變成抄襲，更不是抄襲完了就認(rèn)為自己學(xué)會(huì)了，這樣做只會(huì)使你退步。

8、嘗試編寫一下綜合應(yīng)用的程序。

從流水燈學(xué)起，到動(dòng)態(tài)掃描，再到中斷，那么，你可以試試寫一下時(shí)鐘這種綜合性應(yīng)用的程序，不要小看時(shí)鐘，要寫好它不是一件容易的事情，它包括了單片機(jī)大部分的知識，比如有按鍵（IO讀?。?、動(dòng)態(tài)掃描（IO輸出）、中斷等，如何協(xié)調(diào)好各功能模塊正常工作，才是編程者需要學(xué)習(xí)的地方，當(dāng)你單獨(dú)寫一個(gè)功能的時(shí)候，比如按鍵讀取，你可能感覺很容易。

因?yàn)槟愕某绦蛏兑膊蛔觯皇亲x按鍵。但把它和其它功能混合在一起，如何在整個(gè)程序運(yùn)行中使每一部分都正常工作，這就不是寫一個(gè)按鍵讀取這么容易的事情，功能模塊之間有可能會(huì)互相影響，比如你需要讓數(shù)碼管既能顯示，又要去處理按鍵讀取，怎么使這兩部分都正常工作，這就是一個(gè)協(xié)調(diào)過程。當(dāng)你有了這個(gè)處理協(xié)調(diào)能力，你就算是入門了。