單片機(jī)學(xué)習(xí)筆記,三個(gè)步驟教你學(xué)!
作為一名電子技術(shù)從業(yè)人員,你學(xué)過單片機(jī)嗎?你會(huì)運(yùn)用單片機(jī)嗎?我想你一定學(xué)過,但不一定會(huì)運(yùn)用。因?yàn)閷W(xué)習(xí)單片機(jī)比學(xué)習(xí)其他學(xué)科需要付出更多的努力和代價(jià),不僅要學(xué)習(xí)理論知識(shí)還要練習(xí)實(shí)際操作,而且主要是在實(shí)際操作中才能真正學(xué)到單片機(jī)技術(shù)。
因主修專業(yè)的不同以及電子基礎(chǔ)的深淺不同,對(duì)于不同的人可能采用不同的學(xué)習(xí)方法,根據(jù)筆者的親身學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),提出筆者的學(xué)習(xí)方法和步驟。
Part 1
基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)
基礎(chǔ)理論知識(shí)包括模擬電路、數(shù)字電路和C語言知識(shí)。模擬電路和數(shù)字電路屬于抽象學(xué)科,要把它學(xué)好還得費(fèi)點(diǎn)精神。在你學(xué)習(xí)單片機(jī)之前,覺得模擬電路和數(shù)字電路基礎(chǔ)不好的話,不要急著學(xué)習(xí)單片機(jī),應(yīng)該先回顧所學(xué)過的模擬電路和數(shù)字電路知識(shí),為學(xué)習(xí)單片機(jī)加強(qiáng)基礎(chǔ)。
否則,你的單片機(jī)學(xué)習(xí)之路不僅會(huì)很艱難和漫長(zhǎng),還可能半途而廢。筆者始終認(rèn)為,扎實(shí)的電子技術(shù)基礎(chǔ)是學(xué)好單片機(jī)的關(guān)鍵,直接影響單片機(jī)學(xué)習(xí)入門的快慢。
單片機(jī)屬于數(shù)字電路,其概念、術(shù)語、硬件結(jié)構(gòu)和原理都源自數(shù)字電路,如果數(shù)字電路基礎(chǔ)扎實(shí),對(duì)復(fù)雜的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和原理就能容易理解,就能輕松地邁開學(xué)習(xí)的第一步,自信心也會(huì)樹立起來。
一般是先學(xué)習(xí)模擬電路再去學(xué)習(xí)數(shù)字電路。扎實(shí)的模擬電路基礎(chǔ)不僅讓你容易看懂別人設(shè)計(jì)的電路,而且讓你的設(shè)計(jì)的電路更可靠,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
C語言知識(shí)并不難,沒有任何編程基礎(chǔ)的人都可以學(xué),在我看來,初中生、高中生、中專生、大學(xué)生都能學(xué)會(huì)。當(dāng)然,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好、邏輯思維好的人學(xué)起來相對(duì)輕松一些。
當(dāng)基礎(chǔ)打好以后,你會(huì)感覺到單片機(jī)不再難學(xué)了,而且越學(xué)越起勁。當(dāng)單片機(jī)乖乖的依照你的邏輯思維和算法去執(zhí)行指令,實(shí)現(xiàn)預(yù)期控制效果的時(shí)候,成就感會(huì)讓你信心十足、夜以繼日、廢寢忘食的投入到單片機(jī)的世界里??梢赃@么說,扎實(shí)的電子技術(shù)基礎(chǔ)和C語言基礎(chǔ)能增強(qiáng)學(xué)習(xí)單片機(jī)信心,較快掌握單片機(jī)技術(shù)。
Part 2
單片機(jī)實(shí)踐
1.有刻苦學(xué)習(xí)的決心
首先,明確學(xué)習(xí)目的。先認(rèn)真回答兩個(gè)問題:我學(xué)單片機(jī)來做什么?需要多長(zhǎng)時(shí)間把它學(xué)會(huì)?這是你學(xué)單片機(jī)的動(dòng)力。沒有動(dòng)力,我想你堅(jiān)持不了多久。
其次,端正學(xué)習(xí)心態(tài)。單片機(jī)學(xué)習(xí)過程是枯燥乏味、孤獨(dú)寂寞的過程。要知道,學(xué)習(xí)知識(shí)沒有捷徑,只有循序漸進(jìn),腳踏實(shí)地,一步一個(gè)腳印,才能學(xué)到真功夫。
再次,要多動(dòng)腦勤動(dòng)手。單片機(jī)的學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,是一門很注重實(shí)際動(dòng)手操作的技術(shù)學(xué)科。不動(dòng)手實(shí)踐你是學(xué)不會(huì)單片機(jī)的。最后,虛心交流。在單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中每個(gè)人都會(huì)遇到無數(shù)不能解決的問題,需要你向有經(jīng)驗(yàn)的過來人虛心求教,否則,一味的自己埋頭摸索會(huì)走許多彎路,浪費(fèi)很多時(shí)間。
2.有一套完整的學(xué)習(xí)開發(fā)工具
學(xué)習(xí)單片機(jī)是需要成本的。必須有一臺(tái)電腦、一塊單片機(jī)開發(fā)板(如果開發(fā)板不能直接下載程序代碼的話還得需要一個(gè)編程器)、一套視頻教程、一本單片機(jī)教材和一本C語言教材。
電腦是用來編寫和編譯程序,并將程序代碼下載到單片機(jī)上;開發(fā)板用來運(yùn)行單片機(jī)程序,驗(yàn)證實(shí)際效果;視頻教程就是手把手教你單片機(jī)開發(fā)環(huán)境的使用、單片機(jī)編程和調(diào)試。
對(duì)于單片機(jī)初學(xué)者來說,視頻教程必須看,尤其是院校里的單片機(jī)教材,學(xué)了之后,面對(duì)真正的單片機(jī)時(shí)可能還是束手無策;單片機(jī)教材和C語言教材是理論學(xué)習(xí)資料,備忘備查。不要為了節(jié)約成本不用開發(fā)板而光用Protur軟件仿真調(diào)試,這和紙上談兵沒什么區(qū)別。
3. 要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合
單片機(jī)C語言編程理論知識(shí)并不深?yuàn)W,光看書不動(dòng)手也能明白。但在實(shí)際編程的時(shí)候就沒那么簡(jiǎn)單了。一個(gè)程序的形成不僅需要有C語言知識(shí),更多需要融入你個(gè)人的編程思路和算法。
編程思路和算法決定一個(gè)程序的優(yōu)劣,是單片機(jī)編程的大問題,只有在實(shí)際動(dòng)手編寫的時(shí)候才會(huì)有深切的感悟。一個(gè)程序能否按照你的意愿正常運(yùn)行就要看你的思路和算法是否正確、合理。
如果程序不正常則要反復(fù)調(diào)試(檢查、修改思路和算法),直到成功。這個(gè)過程耗時(shí)、費(fèi)腦、疲精神,意志不堅(jiān)強(qiáng)者往往被絆倒在這里半途而廢。
學(xué)習(xí)編寫程序應(yīng)該按照以下過程學(xué)習(xí),效果會(huì)更好??吹嚼填}目先試著構(gòu)思自己的編程思路,然后再看教材或視頻教程里的代碼,研究人家的編程思路,注意與自己思路的差異;接下來就照搬人家的思路親自動(dòng)手編寫這個(gè)程序,領(lǐng)會(huì)其中每一條語句的作用;對(duì)有疑問的地方試著按照自己的思路修改程序,比較程序運(yùn)行效果,領(lǐng)會(huì)其中的奧妙。
每一個(gè)例程都堅(jiān)持按照這個(gè)過程學(xué)習(xí),你很快會(huì)找到編程的感覺,取其精華去其糟粕,久而久之會(huì)形成你獨(dú)特的編程思想。當(dāng)然,剛開始,看別人的程序源代碼就像看天書一樣,只要硬著頭皮看,看到不懂的關(guān)鍵字和語句就翻書查閱、對(duì)照。只要能堅(jiān)持下來,學(xué)習(xí)收獲會(huì)事半功倍。
在實(shí)踐過程中不僅要學(xué)會(huì)別人的例程,還要在別人的程序上改進(jìn)和拓展,讓程序產(chǎn)生更強(qiáng)大的功能。同時(shí),還要懂得通過查閱芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)(DATASHEET)里有關(guān)芯片命令和數(shù)據(jù)的讀寫時(shí)序來核對(duì)別人例程的可靠性,如果你覺得例程不可靠就把它修改過來,成為是你自己的程序。
Part 3
單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)
當(dāng)編寫自己的程序信手拈來、閱讀別人的程序能夠發(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候,說明你的單片機(jī)編程水平相當(dāng)不錯(cuò)了。接下來就應(yīng)該研究的硬件了。硬件設(shè)計(jì)包括電路原理設(shè)計(jì)和PCB板設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)做硬件要比學(xué)習(xí)做軟件麻煩,成本更高,周期更長(zhǎng)。
但是,學(xué)習(xí)單片機(jī)的最終目的是做產(chǎn)品開發(fā)----軟件和硬件相結(jié)合形成完整的控制系統(tǒng)。所以,做硬件也是學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的一個(gè)必學(xué)內(nèi)容。
電路原理設(shè)計(jì)涉及到各種芯片的應(yīng)用,而這些芯片外圍電路的設(shè)計(jì)、典型應(yīng)用電路和與單片機(jī)的連接等在芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)(DATASHEET)都能找到答案,前提是要看得懂全英文的數(shù)據(jù)手冊(cè)。
否則,照搬別人的設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)落在別人的后面,你做的產(chǎn)品就沒有創(chuàng)意。電子技術(shù)領(lǐng)域的第一手資料(DATASHEET)都是英文,從第一手資料里你所獲得的知識(shí)可能是在教科書、網(wǎng)絡(luò)文檔和課外讀物等所沒有的知識(shí)。
雖然有些資料也都是在DATASHEET的基礎(chǔ)上撰寫的,但內(nèi)容不全面,甚至存在翻譯上的遺漏和錯(cuò)誤。當(dāng)然,閱讀DATASHEET需要具備一定的英文閱讀能力,這也是阻礙單片機(jī)學(xué)習(xí)者晉級(jí)的絆腳石。良好的英文閱讀能力能讓你在單片機(jī)技術(shù)知識(shí)的海洋里自由遨游。
做PCB板就比較簡(jiǎn)單了。只要懂得使用Protel軟件或 AltimDesigner軟件就沒問題了。但要想做的板子布局美觀、布線合理還得費(fèi)一番功夫了。
嫻熟的單片機(jī)C語言編程、會(huì)使用Protel軟件或 AltimDesigner軟件設(shè)計(jì)PCB板和具備一定的英文閱讀能力,你就是一個(gè)遇強(qiáng)則強(qiáng)的單片機(jī)高手了。
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