怎樣學會單片機

大一學的單片機，做過智能家居，智能小車，示波器，開關(guān)電源等等，后來工作(本人芯片行業(yè))以后就沒搞了，但是這段時間積累的經(jīng)驗，可以讓整個職業(yè)生涯受益。

單片機相對來說更容易了解計算機底層的東西，還有硬件什么的，玩過單片機的人對IT產(chǎn)業(yè)上下游的理解不是一般軟件專業(yè)出來可以比的。以下介紹學習路線。

學嵌入式最大的樂趣在于，我搞出來一個東西，清楚里面的每一處細節(jié)，整個人是通透的。不像寫應(yīng)用軟件或者做web開發(fā)，底層全都給你包好了，你只是個用戶罷了。。。

但是如果過于追求啥細節(jié)都清楚，你會死的很慘。。。因為你做的很多工作沒有任何價值，只是在重復造輪子，別人比你做的更好，更有魯棒性。

所以搞明白自己學習的目標很重要。不要太過分追求搞清楚每一個細節(jié)。。。學會站在巨人的肩膀上，這點很重要。

另外，切記，不要試圖去背會每一個"知識點"，你需要做的是深入理解它，整理并歸納，可以嘗試去寫寫blog。IT領(lǐng)域沒有人可以記得每一個技術(shù)細節(jié)，但你要能夠在需要它的時候以最快的速度查閱到相關(guān)資料，所以經(jīng)常的整理歸納是很有必要的。推薦微軟的onenote。

針對答主的具體問題，可以直接翻到最后。。。

另外玩嵌入式要準備好人民幣，買開發(fā)板想省錢的話可以去閑魚二手市場看看，一般配套的資料網(wǎng)上都有，不要買太多，買了就一定要學會，畢竟用的都是爹媽的辛苦錢。

另外如果遇到配套軟件安裝的問題，一定要纏著淘寶客服幫你搞定，或者百度報錯信息，總有辦法的，千萬別放棄。所以建議最好找配套資料全，有售后的商家買開發(fā)板。

一、軟件應(yīng)用

0、學單片機首先要明白，一個單片機啥也干不了，學單片機的目的是學習怎么用單片機驅(qū)動外部設(shè)備，比如數(shù)碼管，電機，液晶屏等，這個需要外圍電路的配合，所以學習單片機在這個層面上可以等同為學習單片機的開發(fā)板怎么用，也就是學習怎么寫單片機上面跑的軟件

1、剛開始學51單片機就可以了，看郭天祥十天學會單片機視頻，網(wǎng)上一大把，跟著學就行了，c語言不會也沒太大關(guān)系，學完就會了，注意買開發(fā)板不要買跟郭天祥視頻里面引腳一模一樣的，給自己制造一點困難，這樣學到的更扎實，主要就是了解外設(shè)如何驅(qū)動和單片機的功能寄存器如何配置,如何使用中斷，如何在while(1)里面進行任務(wù)調(diào)度和時間片分配。

2、然后是學習STM32，更高端一點的單片機，有個叫正點原子的出的教程不錯，跟著學，軟件水平能有很大提升，自己想個項目做，比如智能家居，智能小車，很簡單，做完了就感覺單片機都差不多，差別只在功耗和性能。進階的話可以買一些電路模塊來學習，比如液晶屏，步進電機，紅外，語音，以太網(wǎng)等等，理論上，學習任何一款單片機產(chǎn)品的使用，只要能點亮流水燈(使用GPIO)，就算半只腳進門了，剩下的就是學一學那些外設(shè)的寄存器如何使用，常見的有UART,i2c,spi,Adc/dac,Dma，usb，以太網(wǎng)，外部總線等等，其中uart就是串口必須掌握，其他用到啥臨時學都可以。當然如果能都掌握也是極好的ヾ ^_^?

3、學習ucos-ii，首先別管里面是怎么實現(xiàn)的，先會用，學會寫task，最后再去了解這個系統(tǒng)怎么實現(xiàn)的，讀一下作者的經(jīng)典著作，受益終生

4、學習嵌入式linux，linux開發(fā)有兩種，一種是在開發(fā)用戶程序，比如騰訊qq啥的，這一種與win下面寫程序差不多，也可以使用c++或者java ，一種是開發(fā)內(nèi)核驅(qū)動，只能用c寫，比如usb驅(qū)動或者攝像頭驅(qū)動啥的，這個就分別去學就好了。

linux開發(fā)和單片機的開發(fā)完全是兩碼事，單片機借用的是底層協(xié)議，比如i2c，uart，spi，沒有協(xié)議就自己用gpio搞一個;但是linux下面的開發(fā)大多是使用通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這些都是建立在一堆軟件庫之上的，比如tcpip，ssh，telnet，ftp，http等，學linux應(yīng)用開發(fā)基本就是純軟件的，放到哪個linux下面都可以跑，單片機就不行了，與硬件緊耦合。

linux如果只是玩玩應(yīng)用開發(fā)的話可以入手樹莓派，學一學shell，python，linux下的c開發(fā)，makefile等，不想花錢就用虛擬機裝個ubuntu好了。如果是學習內(nèi)核驅(qū)動開發(fā)，想了解uboot和內(nèi)核底層的話，可以買個linux開發(fā)板，500大洋左右就行?？梢杂胠inux寫個流水燈的驅(qū)動入個門。內(nèi)核驅(qū)動是和硬件緊耦合的，同事也得了解內(nèi)核調(diào)度機制，難度略大。這個時候其實你已經(jīng)登堂入室了，應(yīng)該可以找到后面的路怎么走

5、c語言! c語言! c語言!真的很重要，好好學，夠你吃半輩子了。當然如果能學一門腳本語言就更好了，比如python 人工智能時代的不二之選，學會c語言基本上花個半天天就能簡單上手python了。忠告：初學者不要糾結(jié)學單片機是匯編語言好還是c語言好，各有各的用處，現(xiàn)在用python都可以做單片機開發(fā)。

語言只是工具，就好比用鋤頭和拖拉機都可以耕地，拖拉機效率是高，但是犄角旮旯的地方還得用鋤頭，各有各的妙用，只要能把地耕好，用什么工具看心情，先認真學好c語言，有承上啟下的作用，以后學習匯編和高級語言都是很easy的事情。學匯編同事最好也順帶學習下計算機原理，掌握地址譯碼、二進制、cpu結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識。

6、進階：LWip(嵌入式輕量級tcpip協(xié)議棧實現(xiàn))，ucgui嵌入式圖形界面實現(xiàn)，QT(linux下的圖形界面設(shè)計)，javascript/html/css(web界面設(shè)計)，php動態(tài)網(wǎng)站建設(shè)，sql數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，git版本管理等等，軟件的道路無止境 本條所列內(nèi)容就是你實在沒得學的時候的努力方向。。。

二、硬件電路

1、如果把單片機看作是電腦的cpu的話，單片機的開發(fā)板大約是相當于電腦主板吧，那么這個主板是怎么設(shè)計出來的?

2、首先要具備一定的電子電路的基礎(chǔ)知識，比如數(shù)電、模電，不需要精通，但是基本的要懂，比如組合電路，時序電路，二極管，三極管的常用經(jīng)典電路，好像有個日本人寫的電子電路叢書，各種插圖比較好理解，忘記名字了。。。

3、要了解基本元件的特性，電阻、電容、二極管、三極管、74系列芯片，了解都有哪些種類，有哪些參數(shù)，不知道請?zhí)詫毩私?，大把的電子元件商?

4、以上都是基本的電路知識，單片機的開發(fā)板當然也需要了解單片機的典型外圍電路的設(shè)計，一般datasheet上面都有畫，照著連就好了

5、軟件工具：設(shè)計電路板首先要畫電路圖，然后設(shè)計PCB板，最后交給工廠制作(請?zhí)詫?，可以學習protel99，aultim designer，candence之一，難度順序遞增。。。

6、如果對畫板子不感興趣，可以使用洞洞板(請?zhí)詫?焊接，或者面包板直接連線，焊接的話請去優(yōu)酷看視頻了解學習，焊功很重要，請注意安全

7、進階：高頻電路設(shè)計，抗干擾電路設(shè)計，極低成本電路設(shè)計

三、芯片設(shè)計

0、等等，咱不是再說怎么學單片機嗎，咋扯到學芯片設(shè)計了，這是因為好多人聽人忽悠，學完了單片機要學習FPGA，更厲害的單片機，這基本是在瞎扯。。。完全是兩個領(lǐng)域的事情

1、先說說芯片(soc)是怎么弄出來的，首先需要設(shè)計電路，現(xiàn)在基本上數(shù)字電路都是verilog實現(xiàn)的，模擬電路基本上就是AD，DA，一萬年不變的，所以現(xiàn)在的芯片設(shè)計公司大量的人都是數(shù)字電路設(shè)計工程師，設(shè)計完了需要有人給他做下檢查，這就是驗證，保證電路能實現(xiàn)即定的規(guī)格，驗證完了就給后端做綜合布局布線，最后把結(jié)果給到foundry去代工，生產(chǎn)好了以后還有封測。

2、這里重點說說數(shù)字電路設(shè)計，所謂soc基本上就是把cpu和一堆外設(shè)，比如uart，spi，以太網(wǎng)，usb，等外設(shè)IP掛在apb/ahb/axi或者其他總線上，分好地址，再加上一些片上ram就構(gòu)成了一個soc。那么做芯片設(shè)計的話基本上就是設(shè)計外設(shè)，各種功能的外設(shè)，這個就是學習數(shù)字電路設(shè)計和verilog語言，深了就是狀態(tài)機，低功耗，異步電路等

3、那么fpga咋回事，這個大黑塊就是一個萬能的芯片 你可以把verilog寫的電路燒寫到fpga上，這樣fpga就跟你寫的電路是一樣的功能了，主要用來做芯片驗證，也有用來做硬件加速的。

四、回答下題主的小問題

1.怎樣動手從頭開始?

下載《郭天祥十天學會單片機》，淘寶買一塊51單片機開發(fā)板(帶文檔和代碼例程的)，看郭天祥視頻的每一課，聽不懂就反復播，每一課學完把那個功能/代碼移植到你的開發(fā)板上(中間的編譯下載需要看下開發(fā)板自帶的文檔)。初學的話主要學會這幾個功能，流水燈(GPIO)，數(shù)碼管，外部中斷，UART，I2C，AD/DA，任務(wù)調(diào)度(時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度)

2.怎樣理解晶振/中斷/存儲器等?

這個涉及到計算機原理，簡單說下，晶振就是單片機系統(tǒng)的心臟，心臟(晶振)不斷的跳動才能驅(qū)動大腦(單片機)工作，晶振的頻率決定了單片機的運算速度。中斷的話就是單片機可以臨時去響應(yīng)一些預(yù)定的事件，這種事件是突發(fā)到來的，所以需要一個觸發(fā)機制，讓cpu知道，我現(xiàn)在有個緊急事務(wù)要處理，這個時候就進了中斷服務(wù)程序。存儲器就是用來存數(shù)據(jù)的硬件，種類有很多包括 SRAM、DRAM、DDR、FLASH、硬盤，讀寫速度依次增加，成本依次降低。一般讀寫速度越快的存儲器越貴，在系統(tǒng)中的容量也越小。

3.怎樣記住單片機匯編指令?

記這個沒意義，匯編是一種思維模式，會寫一款單片機的匯編就可以給所有單片機寫匯編，匯編指令寫的時候查閱就好了，而且當前開發(fā)人員很少有直接裸寫匯編的，編碼效率太低了。

4.怎樣看懂單片機外圍電路?

這個請學習郭天祥的十天學會單片機，完全零基礎(chǔ)教學。

5.為什么都說用C比匯編好?

c對人類友好，匯編對機器友好，你是愿意花一天時間一個人寫匯編，還是愿意花半天用c寫，剩下的半天陪女友逛街?

6.需要些什么前置知識

看郭天祥視頻，缺啥補啥就好了。高中畢業(yè)看這個基本沒問題。玩嵌入式，最重要的是學習能力，要有觸類旁通的悟性，否則基本沒有出頭之日，因為東西太多了，你不可能都學會，也不可能都學完。