如何学习单片机

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单片机的型号那么多，如何选取一款合适的进行学习？如果身边有比较便利的学习单片机的条件，有什么条件就学习什么型号。比如，你所在的公司刚好用到某个型号单片机，那么就方便多了。开发板不用购买，直接用公司现成的板子，指导老师到处是，公司的工程师，只要你耐心虚心的不耻上问，相信他们都会帮你解答问题。如果你跟着学习的导师，正在使用某个型号开发产品，那么同样的道理，你也会有得天独厚的优势，直接跟着学就行了。其实单片机型号虽然多，但是用法大同小异，学会一种，再上手其他的就很快了。

如果你这些条件都没有，那就跟着我学吧，我建议你学习51单片机。为什么呢？现在单片机种类和型号非常多，每个型号都有一定的市场份额，但是哪个型号也没有早期51单片机那般的风光和火爆，虽然现在地位不是那么高了，但是因为51单片机资料非常多，大家学起来有很多可以参考的东西，所以上手肯定比其他型号的要快一些。如果你学习稍微偏门的单片机，可能一个简单的软件问题就要折腾你好长时间，不仅仅浪费了你的学习时间，更重要的是打击你学习单片机的信心。

那是不是我们每个单片机都要学习一遍呢？答案当然是否定的。大家跟着我来学习51单片机，必须得跟着学会举一反三和融会贯通的能力。单片机型号那么多，挨个学下来估计头发白了也学不完，所以大家跟着我学51单片机，不能仅仅当做51来学习，更重要的是要当做单片机来学，要通过我们的这个教程，把所有的单片机的内部资源都搞清楚弄明白，每个内部模块的用法理解透彻，这样当你遇到一个从没有用过的单片机，也就知道如何下手去应用开发了。

1，首先要学习C语言基础，就相当于80%会单片机了，因为现在所有8/16/32位(51系列，MSP430系列，ARM系列)都是使用C语言。
2，听起来单片机比较陌生，不是因为不懂，而是不知道方法和流程。现简单说说，仅供参考；
3，先看内核8051的单片机：台湾宏晶的STC89C51-DIP40/或其它如新茂，到网上买一个开发板，价格不会超过200元。
4，看一下单片机功能：包换内部FLASH、RAM、TIMER、INT、ADC、USB、ISP/IAR等。
5，编译环境、编程软件KEIL。
6，打开开发板的例子程序，在KEIL编译，下载到板，看结果和说明是不是相符，达到这样效果时，心里肯定很激动，这时真正学会了单片机，成功了。
7,然后再学会看电路图，电路图其实很简单，就是一根线从一个地方连接到另一个地方，写代码时，只记住单片机是哪一个管脚，然后对它写代码即可。
总结：实验很重要，要多参与这样的项目开发，方能进步。

当前的单片机种类很多，但是 51 是最基础的，因此单片机的学习最好也是从 51 开始，不仅容易上手，而且相当实用。然而 51 单片机毕竟过于基础，后来的很多单片机在功能上都有很大的扩展，因此按照我们实验室多数人的路线接下来大多数人会学习 AVR 单片机， AVR 单片机在功能上较 51 有很大提升，集成了 A/D 、快速 PWM 等很多实用的功能，而且和很多大型的单片机在功能上有很多类似之处，因此如果以后还想掌握其他单片机 AVR 无疑是一个很好的跳板。
学习的过程
学习单片机最终要的是当然是练，我所说的学习跟课堂上的单片机学习不同，我以前也看过一些单片机教材，有些教材讲的是单片机的工作原理和内部结构，这些东西对于我们暂时并不需要，等以后开课的时候在学习好了。现在要学习的是暂时抛开内部结构原理不谈，如何能用单片机写一些简单的小程序，是从实用性的角度出发，网上有一种说法称之为先实践后理论的学习方法。
因此我的观点如下，单片机的硬件结构首先要有一个基本的了解，最起码要知道各引脚的功能、区别，能自己动手搭一个单片机的最小系统，然后就可以直接从程序入手，程序最好还是用 C 语言编程，从简单的跑马灯做起，逐渐深入，陆续可以做一些数码管、液晶、 DS1302 、 DS18B20 等电子元器件的应用，在深入就可以结合一些具体实例扩展一些中断、串口通讯等功能。还有一点要声明的是单片机里用到的 C 语言其实很有限，课堂上学习 C++ 的很大一部分内容在初期单片机编程中都用不到，因此没必要因为觉的自己的 C 语言基础不是很好而对单片机望而止步！
学习的工具
软件方面方面， 51 单片机用的是 KEIL 软件，这个软件在学校图书馆软件下载和其他网站上都有，具体用法自己查找相关资料， AVR 的软件就比较多了，我用的是 CVAVR ，另外还有 ICCAVR 等多款编译软件，这要看个人喜好了，建议有了一定的 51 基础再学。另外就是烧写软件，烧写软件的作用就是将编译器生成的 HEX 文件烧写至单片机里，这要配合下载线实用，如果有并口的话最好用并口下载线，软件最好用广州双龙的 SLISP 软件，如果是笔记本没有并口的话则要自己买一个下载器了，名称为 USBASP ，网上电子市场有卖 20 块钱左右，软件会随光盘自带。
硬件方面，首先是要有单片机，对于单片机有一点要注意， 51 单片机最好买 89S51 、 89S52 这两种型号，上面我所说的烧写程序是 ISP 方式，这两种单片机支持 ISP 下载，所以如果买其他型号的烧写程序可能会不太方便， AVR 单片机常用的就是 ATmega16L 其它型号的区别也不是很大，甚至有些兼容。至于单片机开发板，目前的价格都很贵，从一百到几百不等，不过像上次学校里广告的那个六十多块钱的最好还是免了，没什么作用。能买一块当然好，没有的话也不要紧，自己动手买个电路板搭一下也很方便，引出 ISP 接口，烧写程序十分容易，然后将 I/O 口引出扩展也很方便。
学习单片机的其它几个注意点：
1 ．理论与实践并重
对一个初学单片机的人来说，如果按教科书式的学法，上来就是一大堆指令、名词，学了半天还搞不清这些指令起什么作用，也许用不了几天就会觉得枯燥乏味以致半途而废。所以学习与实践结合是一个好方法，边学习、边演练，循序渐进，这样用不了几次就能将所用到的指令理解、吃透、扎根于脑海，甚至 “ 根深蒂固 ” 。也就是说，当你学习完几条指令后 ( 一次数量不求多，只求懂 ) ，接下去就该做实验了，通过实验，使你感受到刚才的指令产生的控制效果，眼睛看得见 ( 灯光 ) 、耳朵听得到 ( 声音 ) ，更能深刻理解指令是怎样转化成信号去实现控制的，通过实验看到自己所学的成果不仅有一种成就感也能提升你对单片机的兴趣。说句实在话，单片机与其说是学出来的，还不如说是做实验练出来的，何况做实验本身也是一种学习过程。因此边学边练的学习方法，效果特别好。
2 ．合理安排时间持之以恒
学习单片机不能 “ 三天打鱼、两天晒网 ” ，要有持之以恒的毅力与决 4 心。学习完几条指令后，就应及时做实验，融汇贯通，而不要等几天或几个星期之后再做实验，这样效果不好甚至前学后忘。另外要有打 “ 持久战 ” 的心理准备，不要兴趣来时学上几天，无兴趣时凉上几星期。学习单片机很重要的一点就是持之以恒。
3 ．遇到问题耐心检查
单片机有软硬件两方面的内容，有时一个程序怎么调都不出效果，然而从理论分析却又是对的，这是就要仔细找原因了，学习单片机经常碰到很多问题，有时一两天都不能解决，这是就要有耐心，从底层找起，相信每找出一个错误都会有一个新的收获。切不可轻言放弃！！！
4 ．对只短暂学过一遍的知识，充其量只比浮光掠影稍好。因此，较好的方法是过一段时间后 (1-2 个月 ) 再重新学一遍，学过的知识要经常运用，这样反复循环几次就能彻底弄懂消化，永不忘却。
5 ．要进行适当投资购买实验器材及书籍资料
单片机技术含金量高，一旦学会后，给你带来的效益当然也高，无论是应聘求职还是自起炉灶开厂办公司，其前景都光明无限。因此在学习时要舍得适当投资购买必要的学习、实验器材。另外还要经常去科技图书店看看，购买一些适合自己学习、提高的书籍。一本好的书籍真的很重要，可以随时翻阅，随时补充不懂或遗忘的知识。
学习使用单片机就是理解单片机硬件结构，以及内部资源的应用,在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置，以及实现各种功能的程序编制。
第一步：数字I/O的使用
使用按钮输入信号，发光二极管显示输出电平，就可以学习引脚的数字I/O功能，在按下某个按钮后，某发光二极管发亮，这就是数字电路中组合逻辑的功能，虽然很简单，但是可以学习一般的单片机编程思想，例如，必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理，才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能，就要对控制该功能的寄存器进行设置，这就是单片机编程的特点，千万不要怕麻烦，所有的单片机都是这样。
第二步：定时器的使用 学会定时器的使用，就可以用单片机实现时序电路，时序电路的功能是强大的，在工业、家用电气设备的控制中有很多应用，例如，可以用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关，该开关在按钮按下一次后，灯亮3分钟后自动灭，当按钮连续按下两次后，灯常亮不灭，当按钮按下时间超过2s，则灯灭。数字集成电路可以实现时序电路，可编程逻辑器件（PLD）可以实现时序电路，可编程控制器（plc）也可以实现时序电路，但是只有单片机实现起来最简单，成本最低。
定时器的使用是非常重要的，逻辑加时间控制是单片机使用的基础。
第三步：中断
单片机的特点是一段程序反复执行，程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间，如果程序没有执行到某指令，则该指令的动作就不会发生，这样就会耽误很多快速发生的事情，例如，按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中，对快速动作做出反应，就必须使用单片机的中断功能，该功能就是在快速动作发生后，单片机中断正常运行的程序，处理快速发生的动作，处理完成后，在返回执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生（屏蔽中断）、什么时候允许中断发生（开中断），需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用，中断开始时，程序应该干什么，中断完成后，程序应该干什么等等。
中断学会后，就可以编制更复杂结构的程序，这样的程序可以干着一件事，监视着一件事，一旦监视的事情发生，就中断正在干的事情，处理监视的事情，当然也可以监视多个事情，形象的比喻，中断功能使单片机具有吃着碗里的，看着锅里的功能。
以上三步学会，就相当于降龙十八掌武功，会了三掌了，可以勉强护身。
第四步：与PC机进行RS232通信
单片机都有USART接口，特别是MSP430系列中很多型号，都具有两个USART接口。USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接，它们之间的逻辑电平不同，需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。
USART接口的使用是非常重要的，通过该接口，可以使单片机与PC机之间交换信息，虽然RS232通信并不先进，但是对于接口的学习是非常重要的。正确使用USART接口，需要学习通信协议，PC机的RS232接口编程等等知识。试想，单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上，而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示，将是多么有意思的事情啊！
第五步：学会A/D转换
MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器，通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量，显示和检测电压、电流等信号。学习时注意模拟地与数字地、参考电压、采样时间，转换速率，转换误差等概念。
使用A/D转换功能的简单的例子是设计一个电压表。
第六步：学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口
这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备，在扩展单片机功能方面非常重要。
第七步：学会比较、捕捉、PWM功能
这些功能可以使单片机能够控制电机，检测转速信号，实现电机调速器等控制起功能。
如果以上七步都学会，就可以设计一般的应用系统，相当于学会十招降龙十八掌，可以出手攻击了。
第八步：学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的，因为这是当前产品开发的发展方向。

1、我从不说51是基础，如果我这么说，也请把这句话理解为微机原理是基础。
2、对51单片机的操作本质上就是对寄存器的操作，对其他单片机也是如此。库只是一个接口，方便使用者使用而已。
3、汇编语言在工作中很少用到，了解就好。
4、51的P0口很特别。
5、C语言就是C语言，51单片机就是51单片机，算法就是算法，外围电路就是外围电路，传感器就是传感器，通信器件就是通信器件，电路图就是电路图，PCB图就是PCB图，仿真就是仿真。
当你以后再也不使用51了，C语言的知识还在，算法的知识还在，搭建单片机的最小系统的技能还在，传感器和通信器件的使用方法还在，还会画电路图和PCB图，当然也会仿真。
6、51单片机是这个：

7、当程序调试不如人意的时候，静下心来好好查资料，51单片机最大的好处就是网上资料非常多，你遇到的问题别人肯定也遇到过。作为学习者，问人可能更方便点，但一直这样是培养不出解决问题的能力的。
8、有些单片机初学者觉得看例程不好，觉得就等于看答案一样有罪恶感。其实对初学者来说，看例程理解例程再看例程的注解是最好的学习途径。做实验做课程设计做参赛作品的时候也是可以移植程序的，不需要自己重新实现。（当然老师布置的作业还是独立完成好）
但是，要清楚，移植程序不等于学习单片机，最重要的是知道例程是怎样的框架及实现方法。初始化了哪些寄存器，做了哪些引脚配置，调用了哪些函数，那些函数又是怎么实现的，设置了哪些中断，用到了哪些片上资源（UART、ADC等），查询了哪些状态，如果状态变化（触发事件）又会做些什么等等。由此整理出一个流程图并知道其实现方式，基本上这个例程就学习得差不多了。

王栋春

唉      简单仿制容易       学入门难

随风飘絮

难啊，看不懂

yurenccz

楼主好人，谢谢分享。