想成為單片機高手?這3步是必經(jīng)之路
大家好,我是小麥,很多初學者最初接觸單片機時較為苦惱的就是如何入門,也就是從哪一部份,按照怎樣的步驟進行學習。在摸索學習步驟的過程浪費時間的同時也會造成學習興趣的降低。為了幫助大家解決這種情況。分享這篇文章,當然學習方法有很多,適合自己的才是最重要的。以前寫過一篇類似的文章《我的單片機成長之路》,感興趣也可以看看,希望對你有所幫助。
第一步:基礎(chǔ)理論知識學習
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)字電路屬于抽象學科,要把它學好還得費點精神。在學習單片機之前,覺得模擬電路和數(shù)字電路基礎(chǔ)不好的話,不要急著學習單片機,應(yīng)該先回顧所學過的模擬電路和數(shù)字電路知識,為學習單片機加強基礎(chǔ)。否則單片機學習之路不僅會很艱難和漫長,還可能半途而廢。扎實的電子技術(shù)基礎(chǔ)是學好單片機的關(guān)鍵,直接影響單片機學習入門的快慢。有些同學覺得單片機很難,越學越復雜,最后學不下去了。有的同學看書時似乎明白了,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,對復雜的單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理就能容易理解,就能輕松地邁開學習的第一步,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,越學問題越多,越學越?jīng)]有信心。如果在學習的過程中覺得單片機很難,那就應(yīng)該先放下單片機教材,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)的學科,這是學習電子技術(shù)必須掌握的基礎(chǔ)知識。一般是先學習模擬電路再去學習數(shù)字電路。扎實的模擬電路基礎(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,當然,數(shù)學基礎(chǔ)好、邏輯思維好的人學起來相對輕松一些。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雜有多復雜。學習時要一條語句一條語句的學,學一條活用一條,全部學過用過這些關(guān)鍵語句后,C基礎(chǔ)便建立了。當C基礎(chǔ)打好以后,就不會感到單片機難學了,而且越學越起勁。當單片機乖乖的依照設(shè)計好的邏輯思維和算法去執(zhí)行指令,實現(xiàn)預期控制效果的時候,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的世界里??梢赃@么說,扎實的電子技術(shù)基礎(chǔ)和C語言基礎(chǔ)能增強學習單片機信心,較快掌握單片機技術(shù)。第二步:實踐出真知
這是真正學習單片機的過程,既讓人興奮又讓人疲憊,其中的酸甜苦辣只有學過的人深有體會。思想上要有刻苦學習的決心,硬件上要有一套完整的學習開發(fā)工具,軟件上要注重理論和實踐相結(jié)合。有一套完整的學習開發(fā)工具
學習單片機是需要成本的。必須有一臺電腦、一塊單片機開發(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上;開發(fā)板用來運行單片機程序,驗證實際效果;視頻教程就是手把手教單片機開發(fā)環(huán)境的使用、單片機編程和調(diào)試。對于單片機初學者來說,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教材,學了之后,面對真正的單片機時可能還是束手無策;單片機教材和C語言教材是理論學習資料,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。要注重理論和實踐相結(jié)合
單片機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,是單片機編程的大問題,只有在實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調(diào)試(檢查、修改思路和算法),直到成功。這個過程耗時、費腦、疲精神,意志不堅強者往往被絆倒在這里半途而廢。學習編寫程序應(yīng)該按照以下過程學習,效果會更好。- 看到例程題目先試著構(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;
第三步:單片機硬件設(shè)計
當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,說明自己單片機編程水平相當不錯了。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。學習做硬件要比學習做軟件麻煩,成本更高,周期更長。但是,學習單片機的最終目的是做產(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,做硬件也是學習單片機技術(shù)的一個必學內(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,這也是阻礙單片機學習者晉級的絆腳石。在了解電路的含義之后,在進行關(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
、Altim Designer
,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一些時間了。總的來說,作為一名單片機設(shè)計者,只要能夠駕馭單片機C語言編程,并且能夠使用常用PCB軟件進行設(shè)計畫板,此外再具備一定的英文基礎(chǔ)。學習這是一個漫長的過程,技術(shù)在于積累,多學習,多總結(jié),多輸出,不積跬步無以至千里,加油。
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