1、熟悉單片機(jī)的原理，結(jié)構(gòu);

 

2、學(xué)好數(shù)電，模電，為設(shè)計電路打好基礎(chǔ);

 

3、熟練使用C語言，多學(xué)習(xí)別人的程序;

 

4、對操作系統(tǒng)原理有一定的了解;

 

5、Protel至少要有點基礎(chǔ);

 

6、要實際動手調(diào)試電路的能力。

 

 

當(dāng)前的單片機(jī)種類很多，但是 51 是最基礎(chǔ)的，因此單片機(jī)的學(xué)習(xí)最好也是從 51 開始，不僅容易上手，而且相當(dāng)實用。然而 51 單片機(jī)畢竟過于基礎(chǔ)，后來的很多單片機(jī)在功能上都有很大的擴(kuò)展，因此按照我們實驗室多數(shù)人的路線接下來大多數(shù)人會學(xué)習(xí) AVR 單片機(jī)， AVR 單片機(jī)在功能上較 51 有很大提升，集成了 A/D 、快速 PWM 等很多實用的功能，而且和很多大型的單片機(jī)在功能上有很多類似之處，因此如果以后還想掌握其他單片機(jī) AVR 無疑是一個很好的跳板。

 

 

學(xué)習(xí)單片機(jī)最終要的是當(dāng)然是練，我所說的學(xué)習(xí)跟課堂上的單片機(jī)學(xué)習(xí)不同，我以前也看過一些單片機(jī)教材，有些教材講的是單片機(jī)的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些東西對于我們暫時并不需要，等以后開課的時候在學(xué)習(xí)好了。現(xiàn)在要學(xué)習(xí)的是暫時拋開內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理不談，如何能用單片機(jī)寫一些簡單的小程序，是從實用性的角度出發(fā)，網(wǎng)上有一種說法稱之為先實踐后理論的學(xué)習(xí)方法。

 

因此我的觀點如下，單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)首先要有一個基本的了解，最起碼要知道各引腳的功能、區(qū)別，能自己動手搭一個單片機(jī)的最小系統(tǒng)，然后就可以直接從程序入手，程序最好還是用 C 語言編程，從簡單的跑馬燈做起，逐漸深入，陸續(xù)可以做一些數(shù)碼管、液晶、 DS1302 、 DS18B20 等電子元器件的應(yīng)用，在深入就可以結(jié)合一些具體實例擴(kuò)展一些中斷、串口通訊等功能。還有一點要聲明的是單片機(jī)里用到的 C 語言其實很有限，課堂上學(xué)習(xí) C++ 的很大一部分內(nèi)容在初期單片機(jī)編程中都用不到，因此沒必要因為覺的自己的 C 語言基礎(chǔ)不是很好而對單片機(jī)望而止步!

 

 

軟件方面方面， 51 單片機(jī)用的是 KEIL 軟件，這個軟件在學(xué)校圖書館軟件下載和其他網(wǎng)站上都有，具體用法自己查找相關(guān)資料， AVR 的軟件就比較多了，我用的是 CVAVR ，另外還有 ICCAVR 等多款編譯軟件，這要看個人喜好了，建議有了一定的 51 基礎(chǔ)再學(xué)。另外就是燒寫軟件，燒寫軟件的作用就是將編譯器生成的 HEX 文件燒寫至單片機(jī)里，這要配合下載線實用，如果有并口的話最好用并口下載線，軟件最好用廣州雙龍的 SLISP 軟件，如果是筆記本沒有并口的話則要自己買一個下載器了，名稱為 USBASP ，網(wǎng)上電子市場有賣 20 塊錢左右，軟件會隨光盤自帶。

 

硬件方面，首先是要有單片機(jī)，對于單片機(jī)有一點要注意， 51 單片機(jī)最好買 89S51 、 89S52 這兩種型號，上面我所說的燒寫程序是 ISP 方式，這兩種單片機(jī)支持 ISP 下載，所以如果買其他型號的燒寫程序可能會不太方便， AVR 單片機(jī)常用的就是 ATmega16L 其它型號的區(qū)別也不是很大，甚至有些兼容。至于單片機(jī)開發(fā)板，目前的價格都很貴，從一百到幾百不等，不過像上次學(xué)校里廣告的那個六十多塊錢的最好還是免了，沒什么作用。能買一塊當(dāng)然好，沒有的話也不要緊，自己動手買個電路板搭一下也很方便，引出 ISP 接口，燒寫程序十分容易，然后將 I/O 口引出擴(kuò)展也很方便。

 

 

1 .理論與實踐并重

 

對一個初學(xué)單片機(jī)的人來說，如果按教科書式的學(xué)法，上來就是一大堆指令、名詞，學(xué)了半天還搞不清這些指令起什么作用，也許用不了幾天就會覺得枯燥乏味以致半途而廢。所以學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合是一個好方法，邊學(xué)習(xí)、邊演練，循序漸進(jìn)，這樣用不了幾次就能將所用到的指令理解、吃透、扎根于腦海，甚至 “ 根深蒂固 ” 。也就是說，當(dāng)你學(xué)習(xí)完幾條指令后 ( 一次數(shù)量不求多，只求懂 ) ，接下去就該做實驗了，通過實驗，使你感受到剛才的指令產(chǎn)生的控制效果，眼睛看得見 ( 燈光 ) 、耳朵聽得到 ( 聲音 ) ，更能深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號去實現(xiàn)控制的，通過實驗看到自己所學(xué)的成果不僅有一種成就感也能提升你對單片機(jī)的興趣。說句實在話，單片機(jī)與其說是學(xué)出來的，還不如說是做實驗練出來的，何況做實驗本身也是一種學(xué)習(xí)過程。因此邊學(xué)邊練的學(xué)習(xí)方法，效果特別好。

 

2 .合理安排時間持之以恒

 

學(xué)習(xí)單片機(jī)不能 “ 三天打魚、兩天曬網(wǎng) ” ，要有持之以恒的毅力與決 4 心。學(xué)習(xí)完幾條指令后，就應(yīng)及時做實驗，融匯貫通，而不要等幾天或幾個星期之后再做實驗，這樣效果不好甚至前學(xué)后忘。另外要有打 “ 持久戰(zhàn) ” 的心理準(zhǔn)備，不要興趣來時學(xué)上幾天，無興趣時涼上幾星期。學(xué)習(xí)單片機(jī)很重要的一點就是持之以恒。

 

3 .遇到問題耐心檢查

 

單片機(jī)有軟硬件兩方面的內(nèi)容，有時一個程序怎么調(diào)都不出效果，然而從理論分析卻又是對的，這是就要仔細(xì)找原因了，學(xué)習(xí)單片機(jī)經(jīng)常碰到很多問題，有時一兩天都不能解決，這是就要有耐心，從底層找起，相信每找出一個錯誤都會有一個新的收獲。切不可輕言放棄!!!

 

4 .對只短暫學(xué)過一遍的知識，充其量只比浮光掠影稍好。因此，較好的方法是過一段時間后 (1-2 個月 ) 再重新學(xué)一遍，學(xué)過的知識要經(jīng)常運用，這樣反復(fù)循環(huán)幾次就能徹底弄懂消化，永不忘卻。

 

5 .要進(jìn)行適當(dāng)投資購買實驗器材及書籍資料

 

單片機(jī)技術(shù)含金量高，一旦學(xué)會后，給你帶來的效益當(dāng)然也高，無論是應(yīng)聘求職還是自起爐灶開廠辦公司，其前景都光明無限。因此在學(xué)習(xí)時要舍得適當(dāng)投資購買必要的學(xué)習(xí)、實驗器材。另外還要經(jīng)常去科技圖書店看看，購買一些適合自己學(xué)習(xí)、提高的書籍。一本好的書籍真的很重要，可以隨時翻閱，隨時補充不懂或遺忘的知識。

 

學(xué)習(xí)使用單片機(jī)就是理解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)部資源的應(yīng)用,在匯編或C語言中學(xué)會各種功能的初始化設(shè)置，以及實現(xiàn)各種功能的程序編制。

 

第一步：數(shù)字I/O的使用

 

使用按鈕輸入信號，發(fā)光二極管顯示輸出電平，就可以學(xué)習(xí)引腳的數(shù)字I/O功能，在按下某個按鈕后，某發(fā)光二極管發(fā)亮，這就是數(shù)字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡單，但是可以學(xué)習(xí)一般的單片機(jī)編程思想，例如，必須設(shè)置很多寄存器對引腳進(jìn)行初始化處理，才能使引腳具備有數(shù)字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機(jī)的一個功能，就要對控制該功能的寄存器進(jìn)行設(shè)置，這就是單片機(jī)編程的特點，千萬不要怕麻煩，所有的單片機(jī)都是這樣。

 

第二步：定時器的使用

 

學(xué)會定時器的使用，就可以用單片機(jī)實現(xiàn)時序電路，時序電路的功能是強(qiáng)大的，在工業(yè)、家用電氣設(shè)備的控制中有很多應(yīng)用，例如，可以用單片機(jī)實現(xiàn)一個具有一個按鈕的樓道燈開關(guān)，該開關(guān)在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動滅，當(dāng)按鈕連續(xù)按下兩次后，燈常亮不滅，當(dāng)按鈕按下時間超過2s，則燈滅。數(shù)字集成電路可以實現(xiàn)時序電路，可編程邏輯器件(PLD)可以實現(xiàn)時序電路，可編程控制器(PLC)也可以實現(xiàn)時序電路，但是只有單片機(jī)實現(xiàn)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(jī)使用的基礎(chǔ)。

 

第三步：中斷

 

單片機(jī)的特點是一段程序反復(fù)執(zhí)行，程序中的每個指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時間，如果程序沒有執(zhí)行到某指令，則該指令的動作就不會發(fā)生，這樣就會耽誤很多快速發(fā)生的事情，例如，按鈕按下時的下降沿。要使單片機(jī)在程序正常運行過程中，對快速動作做出反應(yīng)，就必須使用單片機(jī)的中斷功能，該功能就是在快速動作發(fā)生后，單片機(jī)中斷正常運行的程序，處理快速發(fā)生的動作，處理完成后，在返回執(zhí)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么時候不允許中斷發(fā)生(屏蔽中斷)、什么時候允許中斷發(fā)生(開中斷)，需要設(shè)置哪些寄存器才能使某種中斷起作用，中斷開始時，程序應(yīng)該干什么，中斷完成后，程序應(yīng)該干什么等等。

 

中斷學(xué)會后，就可以編制更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的程序，這樣的程序可以干著一件事，監(jiān)視著一件事，一旦監(jiān)視的事情發(fā)生，就中斷正在干的事情，處理監(jiān)視的事情，當(dāng)然也可以監(jiān)視多個事情，形象的比喻，中斷功能使單片機(jī)具有吃著碗里的，看著鍋里的功能。

 

以上三步學(xué)會，就相當(dāng)于降龍十八掌武功，會了三掌了，可以勉強(qiáng)護(hù)身。

 

第四步：與PC機(jī)進(jìn)行RS232通信

 

單片機(jī)都有USART接口，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個USART接口。USART接口不能直接與PC機(jī)的RS232接口連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個MAX3232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

 

USART接口的使用是非常重要的，通過該接口，可以使單片機(jī)與PC機(jī)之間交換信息，雖然RS232通信并不先進(jìn)，但是對于接口的學(xué)習(xí)是非常重要的。正確使用USART接口，需要學(xué)習(xí)通信協(xié)議，PC機(jī)的RS232接口編程等等知識。試想，單片機(jī)實驗板上的數(shù)據(jù)顯示在PC機(jī)監(jiān)視器上，而PC機(jī)的鍵盤信號可以在單片機(jī)實驗板上得到顯示，將是多么有意思的事情啊!

 

第五步：學(xué)會A/D轉(zhuǎn)換

 

MAP430單片機(jī)帶有多通道12位A/D轉(zhuǎn)換器，通過這些A/D轉(zhuǎn)換器可以使單片機(jī)操作模擬量，顯示和檢測電壓、電流等信號。學(xué)習(xí)時注意模擬地與數(shù)字地、參考電壓、采樣時間，轉(zhuǎn)換速率，轉(zhuǎn)換誤差等概念。

 

使用A/D轉(zhuǎn)換功能的簡單的例子是設(shè)計一個電壓表。

 

第六步：學(xué)會PCI、I2C接口和液晶顯示器接口

 

這些接口的使用可以使單片機(jī)更容易連接外部設(shè)備，在擴(kuò)展單片機(jī)功能方面非常重要。

 

第七步：學(xué)會比較、捕捉、PWM功能

 

這些功能可以使單片機(jī)能夠控制電機(jī)，檢測轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)電機(jī)調(diào)速器等控制起功能。

 

如果以上七步都學(xué)會，就可以設(shè)計一般的應(yīng)用系統(tǒng)，相當(dāng)于學(xué)會十招降龍十八掌，可以出手攻擊了。

 

第八步：學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設(shè)計學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設(shè)計是非常重要的，因為這是當(dāng)前產(chǎn)品開發(fā)的發(fā)展方向。