單片機(jī)很簡(jiǎn)單?我們來(lái)聊聊如何進(jìn)階
問(wèn)題事情是這樣的,他在本科時(shí)期已經(jīng)有相應(yīng)的單片機(jī)開發(fā)經(jīng)驗(yàn),做過(guò)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目,流水燈,倒計(jì)時(shí),紅綠燈,后面該如何提高呢?
- 如果剛開始以51單片機(jī)起步,能基于開發(fā)板做簡(jiǎn)單的項(xiàng)目,比如搞個(gè)流水燈,再?gòu)?fù)雜點(diǎn)會(huì)做電子萬(wàn)年歷(DS1302 LCD1602)就挺不錯(cuò)了;
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如果一開始就上
STM32了,那么能在常用的
STM32開發(fā)板上做一些功能,實(shí)現(xiàn)一些小的功能,或者能用
CubeMX配置和初始化代碼,然后做一些項(xiàng)目;
我認(rèn)為的進(jìn)階是這樣的,需要掌握這些;
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首先我覺(jué)得硬件設(shè)計(jì)是必要的,能根據(jù)需求,進(jìn)行硬件開發(fā),進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì),PCB的Layout,繪制簡(jiǎn)單的雙層PCB板;
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在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以試著抄一下已經(jīng)開源的原理圖,或者一般集成電路的DataSheet中都有相應(yīng)的參考電路,根據(jù)這些參考電路進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì),后面可能會(huì)進(jìn)行一些修改,在新的改版中進(jìn)行修改即可。
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焊接技能,如果有最好了,沒(méi)有的話,可以在PCB打樣的時(shí)候找廠家進(jìn)行貼片,配套服務(wù)還是很不錯(cuò)的,節(jié)省了時(shí)間成本;
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樣板到了之后,就要?jiǎng)邮謱?duì)板子進(jìn)行調(diào)試了,這時(shí)候會(huì)比較復(fù)雜,配套的技能包,比如示波器如何使用?如何捕獲波形?如何使用萬(wàn)用表?有時(shí)候問(wèn)題會(huì)比較玄乎,感覺(jué)可能在硬件上,又感覺(jué)在軟件上,這里建議最好有一個(gè)方案驗(yàn)證板(至少保證硬件沒(méi)問(wèn)題);
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最后是編寫安全可靠的代碼,當(dāng)然如果移植性好,代碼框架好最好了;
之前也有朋友問(wèn)我,自己想做一些DIY項(xiàng)目,軟硬件都自己設(shè)計(jì),該如何學(xué)習(xí)?他是搞互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的,做嵌入式單純是愛(ài)好,享受生命在于折騰的快樂(lè)而已;
硬件設(shè)計(jì)
新手建議使用Altium Designer,教程比較多,國(guó)產(chǎn)軟件立創(chuàng)EDA也不錯(cuò),開源的KiCad也可以使用,選一款就行,軟件都大同小異,不要在糾結(jié)選擇哪一款軟件上而浪費(fèi)時(shí)間,我個(gè)人建議使用Altium Designer,下面簡(jiǎn)稱AD;
網(wǎng)上有很多免費(fèi)的教程,可以去搜一下,看完教程一定要自己嘗試著設(shè)計(jì)一個(gè)電路,可以簡(jiǎn)單一點(diǎn),設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)的最小系統(tǒng)。
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軟件設(shè)計(jì)
單片機(jī)的編程開發(fā)是必須要掌握C語(yǔ)言的,匯編語(yǔ)言可以簡(jiǎn)單能讀懂就行,調(diào)試的時(shí)候能簡(jiǎn)單看懂反匯編就行,所以要把主要精力放在C語(yǔ)言上,其實(shí),初期C語(yǔ)言會(huì)常用的語(yǔ)法:
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循環(huán):
for,while
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分支:if else,switch
就可以做很多事情了,但是后面還需要進(jìn)階,因?yàn)閷懗鼋迅咝?,可?fù)用,可移植的程序,只會(huì)這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
好了,我們學(xué)習(xí)了C語(yǔ)言是為了開發(fā)單片機(jī)的,是要直接對(duì)硬件進(jìn)行操作,直接操作單片機(jī)上的外設(shè)寄存器,所以
這里以STM32舉例,通常我們需要熟悉常用的接口和協(xié)議,和一些常用的外設(shè),后面你會(huì)發(fā)現(xiàn),不論是什么廠家的單片機(jī),其實(shí)都大同小異;
比較常用的,我們會(huì)遇到GPIO,TIM定時(shí)器,systick,UART,I2C,SPI,CAN等;
一般來(lái)說(shuō),像STM32這種硬件平臺(tái),前期使用的人很多,網(wǎng)絡(luò)資源非常豐富,很多時(shí)候會(huì)Ctrl C和Ctrl V就行了,另外ST提供了cubeMX這種工具,初始化根本不需要人為干預(yù),但是有時(shí)候過(guò)于依賴工具,往往會(huì)被工具反噬,我就遇到過(guò)用cubeMX配置代碼,遇到問(wèn)題一臉懵逼,不知道如何下手的朋友。
當(dāng)然我不是提倡大家穿著新鞋走老路,因?yàn)闀r(shí)代在發(fā)展,不能還一個(gè)寄存器一個(gè)寄存器去手?jǐn)],不過(guò)這時(shí)候,需要對(duì)底層有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)了,從單片機(jī)內(nèi)核架構(gòu)層面去理解,這需要學(xué)習(xí)其他的體系知識(shí)了,比如地址總線,數(shù)據(jù)總線,ARM的架構(gòu),外設(shè)是如何CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的等等;
比如今年缺芯嚴(yán)重,不得不進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代,不吹不黑,今年換了幾款國(guó)產(chǎn)的MCU,資料不太完善,也沒(méi)有太多參考的Demo,后來(lái)使用固件庫(kù)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了幾處BUG,最后還是得靠自己參考開發(fā)手冊(cè)排查錯(cuò)誤。
言歸正傳,我們要學(xué)會(huì)去官網(wǎng)找資料,有很多應(yīng)用方案,芯片的開發(fā)手冊(cè)UM( user manual),自己搭建開發(fā)環(huán)境,然后找到相應(yīng)的芯片的固件庫(kù),這些都能自力更生,就非常不錯(cuò)了。
最后
這篇文章里我簡(jiǎn)單地聊了一下如何進(jìn)行單片機(jī)進(jìn)階,個(gè)人認(rèn)為需要硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分;
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硬件設(shè)計(jì);
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軟件設(shè)計(jì);
如果詳細(xì)展開,每個(gè)部分都有很多東西可以學(xué)習(xí)的,其實(shí)感覺(jué)最初能做簡(jiǎn)單的PCB,然后在這硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的軟件開發(fā),就已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)進(jìn)階的目的,后續(xù)需要的是不斷在項(xiàng)目中進(jìn)行提高,可以不斷積累硬件方面的經(jīng)驗(yàn),另外還需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),比如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(微機(jī)原理),C語(yǔ)言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等,軟件部分可以多看一下開源的優(yōu)秀項(xiàng)目,學(xué)習(xí)他們的設(shè)計(jì)思想,這樣會(huì)提高得很快。
好了,這期先這樣,時(shí)間比較趕,簡(jiǎn)單地說(shuō)一下哈,我是小麥,我們下期再見(jiàn)。
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