干貨 自學(xué)51單片機(jī)必知的三個重要步驟

很多初學(xué)者最初接觸單片機(jī)時較為苦惱的就是如何入門，也就是從哪一部份，按照怎樣的步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)。在摸索學(xué)習(xí)步驟的過程浪費(fèi)時間的同時也會造成學(xué)習(xí)興趣的降低。為了幫助大家解決這種情況，小編將單片機(jī)達(dá)人的學(xué)習(xí)經(jīng)驗進(jìn)行了整理，以文章的形式分享給大家。

第一步：基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)

基礎(chǔ)理論知識包括模擬電路、數(shù)字電路和C語言知識。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，為學(xué)習(xí)單片機(jī)加強(qiáng)基礎(chǔ)。否則單片機(jī)學(xué)習(xí)之路不僅會很艱難和漫長，還可能半途而廢。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。有些同學(xué)覺得單片機(jī)很難，越學(xué)越復(fù)雜，最后學(xué)不下去了。有的同學(xué)看書時似乎明白了，可是動起手來卻一塌糊涂，究其原因就是電子技術(shù)基礎(chǔ)沒有打好，首先被表面知識給困惑了。

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，自信心也會樹立起來。相反，基礎(chǔ)不好，這個看不懂那個也弄不明白，越學(xué)問題越多，越學(xué)越?jīng)]有信心。如果在學(xué)習(xí)的過程中覺得單片機(jī)很難，那就應(yīng)該先放下單片機(jī)教材，去重溫數(shù)字電路，搞清楚觸發(fā)器、寄存器、門電路、COMS電路、時序邏輯和時序圖、進(jìn)制轉(zhuǎn)換等理論知識。理解了這些知識之后再去看看單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，相信大家就會大徹大悟，信心倍增。

模擬電路是電子技術(shù)最基礎(chǔ)的學(xué)科，這是學(xué)習(xí)電子技術(shù)必須掌握的基礎(chǔ)知識。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)不僅讓人們?nèi)菀卓炊畡e人設(shè)計的電路，而且會讓設(shè)計的電路更可靠，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

C語言知識并不難，沒有任何編程基礎(chǔ)的人都可以學(xué)，當(dāng)然，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好、邏輯思維好的人學(xué)起來相對輕松一些。C語言需要掌握的知識就那么3個條件判斷語句、3個循環(huán)語句、3個跳轉(zhuǎn)語句和1個開關(guān)語句。別小看這10個語句，用他們組合形成的邏輯要多復(fù)雜有多復(fù)雜。學(xué)習(xí)時要一條語句一條語句的學(xué)，學(xué)一條活用一條，全部學(xué)過用過這些關(guān)鍵語句后，C基礎(chǔ)便建立了。

當(dāng)C基礎(chǔ)打好以后，就不會感到單片機(jī)難學(xué)了，而且越學(xué)越起勁。當(dāng)單片機(jī)乖乖的依照設(shè)計好的邏輯思維和算法去執(zhí)行指令，實(shí)現(xiàn)預(yù)期控制效果的時候，成就感會讓設(shè)計者信心十足、夜以續(xù)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)。

第二步：單片機(jī)實(shí)踐

這是真正學(xué)習(xí)單片機(jī)的過程，既讓人興奮又讓人疲憊，其中的酸甜苦辣只有學(xué)過的人深有體會。思想上要有刻苦學(xué)習(xí)的決心，硬件上要有一套完整的學(xué)習(xí)開發(fā)工具，軟件上要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合。

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，驗證實(shí)際效果;視頻教程就是手把手教單片機(jī)開發(fā)環(huán)境的使用、單片機(jī)編程和調(diào)試。對于單片機(jī)初學(xué)者來說，視頻教程必須看，要不然，哪怕把教材看了幾遍，還是不知道如何下手，尤其是院校里的單片機(jī)教材，學(xué)了之后，面對真正的單片機(jī)時可能還是束手無策;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。

要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合

單片機(jī)C語言編程理論知識并不深奧，光看書不動手也能明白。但在實(shí)際編程的時候就沒那么簡單了。一個程序的形成不僅需要有C語言知識，更多需要融入個人的編程思路和算法。編程思路和算法決定一個程序的優(yōu)劣，是單片機(jī)編程的大問題，只有在實(shí)際動手編寫的時候才會有深切的感悟。一個程序能否按照意愿正常運(yùn)行就要看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。這個過程耗時、費(fèi)腦、疲精神，意志不堅強(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手編寫這個程序，領(lǐng)會其中每一條語句的作用;對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)會其中的奧妙。每一個例程都堅持按照這個過程學(xué)習(xí)，很快會找到編程的感覺，取其精華去其糟粕，久而久之會形成獨(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、對照。只要能堅持下來，學(xué)習(xí)收獲會事半功倍。在實(shí)踐過程中不僅要學(xué)會別人的例程，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，還要懂得通過查閱芯片數(shù)據(jù)手冊(DATASHEET)里有關(guān)芯片命令和數(shù)據(jù)的讀寫時序來核對別人例程的可靠性，如果覺得例程不可靠就把它修改過來，成為自己的程序。不僅如此，自己應(yīng)該經(jīng)常找些項目來做，以鞏固所學(xué)的知識和積累更多的經(jīng)驗。

第三步：單片機(jī)硬件設(shè)計

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)問題的時候，說明自己單片機(jī)編程水平相當(dāng)不錯了。接下來就應(yīng)該研究的硬件了。硬件設(shè)計包括電路原理設(shè)計和PCB板設(shè)計。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。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)的一個必學(xué)內(nèi)容。

電路原理設(shè)計涉及到各種芯片的應(yīng)用，而這些芯片外圍電路的設(shè)計、典型應(yīng)用電路和與單片機(jī)的連接等在芯片數(shù)據(jù)手冊都能找到答案，前提是要看得懂全英文的數(shù)據(jù)手冊。否則，照搬別人的設(shè)計永遠(yuǎn)落在別人的后面，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，從第一手資料里所獲得的知識可能是在教科書、網(wǎng)絡(luò)文檔和課外讀物等所沒有的知識。

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)者晉級的絆腳石。

在了解電路的含義之后，在進(jìn)行關(guān)于PCB板的相關(guān)設(shè)計就比較簡單了，在這一階段只要對一些常見的PCB軟件能夠使用即可，如Protel、AltimDesigner，但如果要求最終的布線效果具有一定的美觀度就需要花費(fèi)一些時間了?？偟膩碚f，作為一名單片機(jī)設(shè)計者，只要能夠駕馭單片機(jī)C語言編程，并且能夠使用常用PCB軟件進(jìn)行設(shè)計畫板，此外再具備一定的英文基礎(chǔ)。那么一定會成為一名超強(qiáng)的51單片機(jī)高手。