乾貨 | 如何上手學習單片機？又快又好？

09-08

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想學單片機的人問的第一句話就是：「怎樣才能學好單片機」？今天和大家討論對於如何開始學單片機、如何開始上手、如何開始熟練這些問題。

第一關：看書了解單片機功能

先說說單片機，一般我們現在用的比較多的的MCS-51的單片機，它的資料比較多，用的人也很多，市場也很大。怎麼樣才能更快的學會單片機這門課？單片機這門課是一項非常重視動手實踐的科目，不能總是看書，但是學習它首先必須得看書，因為從書中你需要大概了解一下，單片機的各個功能寄存器。

換句話說，我們使用單片機就是用軟體去控制單片機的各個功能寄存器，再說明白點，就是控制單片機那些管腳的電平什麼時候輸出高，什麼時候輸出低，由這些高低電平的變化來控制你的系統板，實現我們需要的各個功能。

至於看書，只需大概了解單片機各管腳都是幹什麼的，能實現什麼樣的功能，開始看書時你可能看不明白，但這不要緊，因為還缺少實際的感觀認識。所以學單片機看書看兩三天的就夠了，兩三天內看兩三遍不用仔細的看，大概了解一下書上的內容，然後實踐，這是非常關鍵的。

第二關：實踐練習單片機

你不實踐那是不可能學會單片機的，關於實踐有兩種方法可以選擇，

方法一：自己花錢買一塊單片機的學習板，不需要功能太全，對於初學者來說功能非常多的板子，上面有很多東西你這輩子都用不著。

建議有流水燈、數碼管、獨立鍵盤、矩陣鍵盤、AD或DA(原理一樣)、液晶、蜂鳴器，有這些就差不多了。如果上面提到的這些，你能熟練應用，那可以說對於單片機方面的硬體你已經入門了，剩下的就是自己練習設計電路，不斷的積累經驗。

方法二：你身邊如果有單片機方面的高手，可以向他求助，讓他幫助你搭個簡單的最小系統板。對於高手而言，做個單片機的最小系統板只需要一分鐘的時間，而對於初學者可就難多了，因為只有對硬體了解了才能熟練運用。而如果找不到可以幫助你的人，那麼最好是自己買上一塊，畢竟自己有一塊要方便的多，在以後做單片機類的小實驗時也都能用得上。

有了單片機學習板之後要多練習。把學習板和電腦連好，打開調試軟體坐在電腦前，先學會怎麼用調試軟體，然後從最簡單的流水燈實驗做起，等你能讓那八個流水燈按照你的意願隨意流動時你已經入門了，然後讓數碼管亮起來，這兩項會了後，也許你就會開始考慮你這輩子要走哪一行了。

就是要這樣練習，在寫程序的時候你肯定會遇到很多問題，而這時再去翻書找或是問別人，當得到解答後你會記住一輩子，知識必須用於現實生活中，解決實際問題，這樣才能發揮它的作用。

第三關：學習編程語言

另外再說說用彙編和C語言編程的問題，單片機編程用C語言或彙編語言都可以，但是建議用C語言比較好，如果原來有C語言的基礎那學起來會更好，如果沒有，也可以邊學單片機邊學C語言，你一點彙編都不會可能根本無所謂，但你一點C語言都不會那將來也許會吃苦頭。

彙編寫程序代碼效率高，但相對難度較大而且很繁瑣，尤其是遇到演算法方面的問題時，現在單片機的主頻在不斷的提高，我們完全不需要那麼高效率的代碼。因為有高頻率的時鐘，單片機的ROM也在不斷的提高，足夠裝得下C語言寫的任何代碼，並且C語言的資料又多又好找，將來可移植性非常高，只需要改變IO口，寫個溫度感測器的程序在哪裡都能用。

學習編程步驟：

找本書大概了解一下單片機結構，大概了解就行，不需要都看懂（三天）
找學習板練習編寫程序，學單片機就是練編程序，遇到不會的再問人或查書（二十天）
網上找些小電路類的資料練習設計外圍電路，焊好後自己調試，熟悉過程（十天）

單片機的學習實踐步驟

使用單片機就是理解單片機硬體結構，以及內部資源的應用，在彙編或C語言中學會各種功能的初始化設置，以及實現各種功能的程序編製。

1、I/O的使用

使用按鈕輸入信號，發光二極體顯示輸出電平，就可以學習引腳的數字I/O功能，在按下某個按鈕後，某發光二極體發亮，這就是數字電路中組合邏輯的功能。

雖然很簡單，但是可以學習一般的單片機編程思想，例如，必須設置很多寄存器對引腳進行初始化處理，才能使引腳具備有數字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機的一個功能，就要對控制該功能的寄存器進行設置，這就是單片機編程的特點。

2、定時器的使用

學會定時器的使用，就可以用單片機實現時序電路，時序電路的功能是強大的，在工業、家用電氣設備的控制中有很多應用，例如，可以用單片機實現一個具有一個按鈕的樓道燈開關，該開關在按鈕按下一次後，燈亮3分鐘後自動滅，當按鈕連續按下兩次後，燈常亮不滅，當按鈕按下時間超過2s，則燈滅。

數字集成電路可以實現時序電路，可編程邏輯器件(PLD)可以實現時序電路，可編程式控制制器(PLC)也可以實現時序電路，但是只有單片機實現起來最簡單，成本最低。定時器的使用是非常重要的，邏輯加時間控制是單片機使用的基礎。

3、中斷

單片機的特點是一段程序反覆執行，程序中的每個指令的執行都需要一定的執行時間，如果程序沒有執行到某指令，則該指令的動作就不會發生，這樣就會耽誤很多快速發生的事情。

要使單片機在程序正常運行過程中，對快速動作做出反應，就必須使用單片機的中斷功能。該功能就是在快速動作發生後，單片機中斷正常運行的程序，處理快速發生的動作，處理完成後，在返回執行正常的程序。

中斷功能使用中的困難是：需要精確地知道什麼時候不允許中斷髮生(屏蔽中斷)、什麼時候允許中斷髮生(開中斷)、需要設置哪些寄存器才能使某種中斷起作用、中斷開始時程序應該幹什麼、中斷完成後程序應該幹什麼等等。

4、與PC機進行RS232通信

單片機都有USART介面，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個USART介面。USART介面不能直接與PC機的RS232介面連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個MAX3232晶元進行電平轉換。

USART介面的使用是非常重要的，通過該介面可以使單片機與PC機之間交換信息，雖然RS232通信並不先進，但是對於介面的學習是非常重要的。正確使用USART介面，需要學習通信協議，PC機的RS232介面編程等等知識。試想，單片機實驗板上的數據顯示在PC機監視器上，而PC機的鍵盤信號可以在單片機實驗板上得到顯示，是多麼有趣的事情。

5、學會A/D轉換

MAP430單片機帶有多通道12位A/D轉換器，通過這些A/D轉換器可以使單片機操作模擬量，顯示和檢測電壓、電流等信號。學習時注意模擬地與數字地、參考電壓、採樣時間，轉換速率，轉換誤差等概念。使用A/D轉換功能的簡單的例子是設計一個電壓表。

6、學會PCI、I2C介面和液晶顯示器介面

這些介面的使用可以使單片機更容易連接外部設備，在擴展單片機功能方面非常重要。

7、學會比較、捕捉、PWM功能

這些功能可以使單片機能夠控制電機，檢測轉速信號，實現電機調速器等控制起功能。如果以上七步都學會，就可以設計一般的應用系統了。

當然，每個人的方可能是不一樣的，歡迎過來人說說自己的經歷！

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