武漢三維電子:單片機經(jīng)驗之談 - 全文

　　一、前言

　　很多單片機初學(xué)者在與我交流的時候總是的一句話是我現(xiàn)在是單片機初學(xué)者，我怎樣才能更快的學(xué)好單片機，學(xué)習(xí)單片機有市場不，對于這個問題現(xiàn)在就我自己如何學(xué)單片機，如何入門，如何熟練，整個過程談?wù)勛约旱南敕āＯ日f說單片機，現(xiàn)在用的比較多的的MCS-51的單片機(但是考慮到成本及引腳資源在實際開發(fā)中用的單片機型號不一)，它的學(xué)習(xí)資料非常多，且學(xué)習(xí)成本非常低，如果你聽說企業(yè)里用的是什么什么芯片，但是不知道，你問過沒有，那個仿真器需要多少錢，51單片機對于智能控制入門來說是非常好的，一線下載程序，ARM太神秘，PLC太高貴，想來想去還是51。那怎樣才能更快更好的學(xué)好單片機呢?單片機這門課是一項非常重視動手實踐的科目，而且單片機也是一門集計算機編程與電子技術(shù)為一身的學(xué)科，如果你是單片機高手，那么說明你也是計算機編程和電子技術(shù)高手。

　　二、學(xué)習(xí)單片機時候一定要看書

　　不能總是看書，但是學(xué)習(xí)它首先必須得看書，那這不很矛盾。因為從書中你需要大概了解單片機各個功能寄存器(比如引腳控制寄存器、定時、中斷、串口相關(guān)寄存器)，控制單片機的核心是用程序去控制單片機的各個功能寄存器，給寄存器賦值二進(jìn)制數(shù)據(jù)0或者1，這樣一來對于引腳寄存器單片機可以根據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)0和1輸出高低電平控制外部設(shè)備，對于內(nèi)部資源寄存器，單片機也通過二進(jìn)制數(shù)據(jù)0和1使用單片機內(nèi)部的功能。比如單片機引腳寄存器P1，語句P1=0xfe;(MOV P1,#0FEH)。說明現(xiàn)在控制單片機P1口的第一個引腳輸出低電平，其他引腳輸出高電平。比如中斷中斷允許寄存器IE，語句IE=0x81;(MOV IE,#81H) 則說明控制中斷打開總開關(guān)和外部中斷0的子開關(guān)。至于看書，只需大概了解單片機各管腳、各個特殊功能寄存器都是干什么的?能實現(xiàn)什么樣的功能?這個非常重要，這也許是看書的最主要的目的。第一次，第二次你可能看不明白，但這不要緊，因為還缺少實際的感觀認(rèn)識。通過接下來的實驗就可以非常感觀的認(rèn)識，在這個過程一定要花時間，學(xué)習(xí)程序不能硬背，但是學(xué)習(xí)寄存器一定要下功夫，理解他的功能所在。推薦一本書，就這一本就足夠了，書名是《例說8051》有匯編語言和C語言版本的，非常強悍的一本書，但是我用一個五一放假的時間看完了這本書，看完后，覺得自己已經(jīng)是單片機高手了。書中圖文并茂，內(nèi)容安排緊張有序，并非市面上很多說教的技術(shù)文檔式的書，什么學(xué)完概念，學(xué)指令，學(xué)完指令學(xué)接口，學(xué)完接口才知道，原來學(xué)習(xí)單片機是學(xué)天書。根據(jù)書本的安排循序漸進(jìn)的看完前兩章，然后一定是實踐，一定是實踐啊，這是非常關(guān)鍵的一步，在戰(zhàn)場上上紙上談兵的列子很多，在學(xué)習(xí)單片機也一樣，很多相關(guān)專業(yè)的研究生甚至博士生直到畢業(yè)都不清楚單片機的IO口的分布，不知道分布談何說開發(fā)呢?更有一些所謂的單片機高手只停留在編程，以為了買了一塊高級學(xué)習(xí)板，練習(xí)完了里面所有的程序，感覺自己排第二沒人敢拍第一，覺得下一步不知道如何學(xué)習(xí)單片機了。殊不知，他們中的很多人到最后單片機LED的電阻加多大都不清楚更不用說單片機的引腳分布，你說，如果這樣去開發(fā)那不是“草菅人命”啊。不是紙上談兵是什么啊。

　　三、學(xué)習(xí)單片機準(zhǔn)備什么所以啊?

　　學(xué)習(xí)單片機看書不夠，實踐也要從實際出發(fā)，現(xiàn)在的技術(shù)太模塊了，什么都可以模塊，模塊的到最后，技術(shù)人員都成了只會用了，祖先的留下的知識，基礎(chǔ)的知識該知道還是一定要知道的啊。 畢竟學(xué)習(xí)單片機的最終目的是開發(fā)，是通過創(chuàng)造智能控制的實物，體現(xiàn)自己的價值。關(guān)于實踐有兩種方法可以選擇一種方法：購買一塊51單片機的實驗板，不要求功能太的，對于初學(xué)者來功能非常多的那種板子，上面有很多東西你這輩子都用不著，更有實驗板為了增加功能，降低成本，實驗板上到處用的是貼片元件，雙面布線，越復(fù)雜就越有水平，好像他們在設(shè)計的時候就想著，學(xué)習(xí)單片機只要根據(jù)我的提示下載程序就可以了，更有甚者將下載器和集成了實驗板上。很多初學(xué)者學(xué)完單片機還認(rèn)為，原來單片機不是一塊芯片，是老教材上經(jīng)常提到的使用已經(jīng)不到的單板機。我覺得初學(xué)單片機有這幾個模塊就夠了，剩下的得自己去開發(fā)。流水燈、數(shù)碼管、鍵盤、蜂鳴器、串口通訊、AD等這就差不多了。如果上面我提到的這些，你能熟練應(yīng)用，那可以說對于單片機方面的硬件你已經(jīng)入門了，剩下的就是自己練習(xí)設(shè)計電路，不斷的積累經(jīng)驗。設(shè)計的電路的時候必須要學(xué)習(xí)下PCB板設(shè)計軟件，畢竟現(xiàn)在做開發(fā)要產(chǎn)品批量化還得電腦輔助設(shè)計啊，手工的效率太低了。但是在學(xué)習(xí)的過程中建議自己動手焊接。在焊接前一定要了解電路連接，網(wǎng)上隨便搜索可以找到很多電路原理圖，但是都不一定都能用，所以建議備一塊面包板，有了它你在焊接電路前就可以先測試下了。如果在面包板上測試成功，后來的焊接你就志在必得了，如果失敗，大不了重新再找一個。只要過了第一關(guān)，后面的路就好走，萬事起步難。方法二：你身邊如果有單片機入門者，動手能力比較強，請他幫忙，搭個簡單的單片機最下電路，哪怕是控制一個LED工作的電路。對于他們來說，做個單片機的最小系統(tǒng)板是輕而易舉，而對于初學(xué)者可就難多，這中間的一層窗戶紙破了就什么都簡單了。因為只有對硬件了解了，才能熟練運用。只有知道程序是和下載到單片機內(nèi)部的，才會清楚為什么要寫單片機程序，這個動力來自于哪里，來至于心里有底。單片機編程就是與單片機對話，如果不知道對方誰，有沒有再聽，你還會有說話的激情嗎。當(dāng)然了如果沒有這樣的人，還是那句話，在網(wǎng)上多找?guī)讉€最小電路電路原理圖，在面包板上焊接就可以了。當(dāng)然了這個也不會的，那建議你一定要買一塊實驗板，以后單片機的學(xué)習(xí)實驗及項目測試驗都用的上。

　　四、如何邁入單片機開發(fā)世界

　　有了單片機實驗板你就要多練習(xí)，最好是自己有臺電腦，少下載幾部電影，少網(wǎng)絡(luò)游戲，把實驗板和電腦連好，安裝上必備的軟件，下載參考程序，并修改參考程序，從最簡單的交通燈實驗做起，等你發(fā)現(xiàn)你能控制交通燈，并了解交通的軟硬設(shè)計的時候你已經(jīng)入門了，你會發(fā)現(xiàn)單片機是多么迷人的東西啊，這不是在學(xué)習(xí)知識，而是在提升自我的價值。用途那么廣的交通的設(shè)計都不在話下了，你還會覺得你沒有學(xué)到東西嗎。還會覺得自己什么都不會嗎?計算機編程、電子技術(shù)的專業(yè)知識都用上了啊。當(dāng)你編寫的程序按你的意愿實現(xiàn)時，你比做什么事都開心，那種學(xué)習(xí)的收獲感和成就感還有充實感是非常難得的。然后讓數(shù)碼管亮起來顯示你所需要的數(shù)字。這兩部分會了以后，你已經(jīng)不能自拔了，你已經(jīng)開始考慮你這輩子要走哪一行了。就這樣學(xué)習(xí)，在寫程序的時候你肯定會遇到很多問題，而這時你再去翻書找，這其中你會找你之前學(xué)過的編程的書，還有數(shù)電模電的書，你會發(fā)現(xiàn)原來之前學(xué)的知識還是有用的。遇到不懂再去找以前學(xué)過的書本查閱這才是 “溫故而知新，可以為師矣”的大道理啊。知識必須用于現(xiàn)實生活中，解決實際問題，用單片機設(shè)計個簡易的家電定時器、紅外遙控器什么，這樣才能發(fā)揮它的作用，好好想想，上了這么多年大學(xué)，探索了那么久，猶豫徘徊，天天上課，在課堂上學(xué)到了什么?是不是為了期末60分的考試而忙碌，僥幸靠了90分，很高興啊，在別人面前吹自己專業(yè)知識如何如何學(xué)習(xí)的好，殊不知，大學(xué)考試不像高中考試啊，那了獎學(xué)金又怎樣。但是下學(xué)期開學(xué)回來一想，所學(xué)的知識已經(jīng)忘記的一干二凈。學(xué)到什么了?為什么要推薦學(xué)習(xí)單片機，因為單片機是工科生學(xué)的，集合計算機編程電子技術(shù)及多門控制語言為一體的學(xué)科，與其說學(xué)習(xí)是在學(xué)習(xí)單片機，不如說是在學(xué)習(xí)一個大學(xué)科。 五、學(xué)習(xí)單片機是匯編編程還是C語言編程 關(guān)于用匯編和C語言編程的問題。這個問題困惱很多人，可能主要是學(xué)校教學(xué)和部分教材的教育引導(dǎo)引起的吧，大一開了C語言編程，沒等學(xué)生知道到底C語言有什么實際的用途，馬上其他的語言一起來過來了。即使是開始了專門的單片機課程，但是課程的內(nèi)容與技術(shù)文檔很相識，指令很多，但是完整的不多，所以學(xué)完了也不知道，到底為什么要學(xué)習(xí)編程。很多同學(xué)大一就開設(shè)了C語言的課，我也上過，但是那時候就是天天幾乘幾，幾加幾啊，求個階乘啊，用C語言去解決小學(xué)數(shù)學(xué)問題，每周兩次上機，對著書本不停的敲打，下課了也不知道自己到底掌握了什么，掌握了這個有什么用途。學(xué)完了有什么用?如果在面試的時候，老板問，你學(xué)過編程嗎，你腦子里馬上是什么“C語言,VC什么VB。很多，什么C語言是基礎(chǔ)是面向工程的，什么VC是高級面向?qū)ο蟮摹保抢习逵謫?，你能將你所學(xué)習(xí)的C語言應(yīng)用到實際中不，比如設(shè)計一個定時報警器的C語言。這下傻了，學(xué)校里沒有學(xué)過啊。單片機編程用C語言或匯編語言都可以，但是我建議用C語言比較好，模塊化管理編程方便，移植性強，適合編寫大程序。如果原來有C語言的基礎(chǔ)那學(xué)起來會更好，如果沒有，也可以邊學(xué)單片機邊學(xué)C語言。雖然很多人是從匯編語言開始接觸單片機的，但是寫小程序匯編語言還是簡單的，如果要實現(xiàn)一些算法，那匯編語言就不簡單了。雖說C語言編譯以后代碼量明顯比匯編長，而且執(zhí)行效率也沒有匯編語言高，但是在以前單片機開發(fā)中芯片工藝的限制，及單片機主頻的限制，很多單片機內(nèi)部存儲器小的可伶，主頻也小得可伶。但是現(xiàn)在不一樣了，芯片內(nèi)部的存儲器根不不在乎這點差別。主頻也越來越高。 那匯編語言是不是不學(xué)了呢?不是的，一定要學(xué)習(xí)，有兩方面首先入門單片機的時候要用匯編語言，它的語法簡單。第二如果你要做單片機的程序的高級設(shè)計師，那匯編語言是非掌握不可的，很多像高級單片機ARM都是匯編語言作為引導(dǎo)代碼的，還有就是很多新出品的單片機起先也是先有匯編語言編譯器之后才有C語言編譯器。所以，我覺得對于單片機學(xué)習(xí)匯編語言入門，C語言精通，匯編語言再精通。最后，對于單片機的學(xué)習(xí)，入門為先，入門了以后就要去關(guān)注市場，關(guān)注企業(yè)，企業(yè)需要什么樣的人才，我想有了基礎(chǔ)以后在面試之前了解下企業(yè)所需要的單片機類型，很快就上手了，畢竟學(xué)習(xí)是相同的。