初學(xué)者如何快速上手單片機(jī)怎么才能盡快地學(xué)會(huì)使用單片機(jī)

1、 初學(xué)者如何快速上手單片機(jī)怎么才能盡快地學(xué)會(huì)使用單片機(jī)單片機(jī)的學(xué)習(xí)者有初入職場的菜鳥工程師，有渴求知識(shí)的在校大學(xué)生，也有迫于項(xiàng)目需求的電子工程師。迫于項(xiàng)目需求轉(zhuǎn)換開發(fā)平臺(tái)的電子工程師往往具備其他類型單片機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)新類型的單片機(jī)并不會(huì)有太大的障礙，但是菜鳥工程師和在校大學(xué)生就是真正的“初學(xué)者”。初學(xué)者在開始學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)候都有一個(gè)相同的問題那就是“怎么才能盡快地學(xué)會(huì)使用單片機(jī)?”菜鳥工程師由于身邊有“老兵”的指導(dǎo)，加之有目的明確的工程項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)，在單片機(jī)學(xué)習(xí)上并不會(huì)走太多的彎路。在校大學(xué)生在學(xué)習(xí)之初，首先要面對(duì)的就是“迷?！?，空有一腔熱情，卻不知如何下手。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之初應(yīng)當(dāng)有一些基礎(chǔ)知

2、識(shí)準(zhǔn)備。單片機(jī)是電子技術(shù)發(fā)展到一定程度才出現(xiàn)的產(chǎn)物，本身就是眾多電子技術(shù)的結(jié)晶，對(duì)其中一些知識(shí)的了解是學(xué)習(xí)單片機(jī)所必需的，所以網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常出現(xiàn)的“零基礎(chǔ)”學(xué)習(xí)單片機(jī)是不客觀的說法。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之初，應(yīng)該具備基礎(chǔ)的電路知識(shí)，主要包括基本的數(shù)字電路和模擬電路知識(shí)。比如，在學(xué)習(xí)單片機(jī)的I/O口時(shí)，就會(huì)涉及數(shù)字電路知識(shí)中I/O口電平、施密特觸發(fā)器等內(nèi)容;在學(xué)習(xí)單片機(jī)的ADC通道時(shí)肯定會(huì)涉及信號(hào)帶寬等模擬電路方面的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之前不苛求必須有深厚的電路功底，但是常識(shí)性的電路知識(shí)是不可或缺的。學(xué)習(xí)單片機(jī)的很大一部分工作是學(xué)習(xí)單片機(jī)的編程，簡單地講就是編寫代碼控制單片機(jī)的工作流程。目前，絕大部分的單片機(jī)

3、開發(fā)工具都能夠支持C語言，并作為單片機(jī)的開發(fā)語言，也有人推崇使用匯編語言作為單片機(jī)的開發(fā)語言。不可否認(rèn)使用匯編語言可以獲得更高的執(zhí)行效率和代碼密度，但是匯編語言在開發(fā)效率和代碼的可讀性上比C語言要差。事實(shí)上，C語言編譯器效率已經(jīng)提高到了相當(dāng)高的水平了，C語言編寫的代碼編譯后在執(zhí)行效率和代碼密度上跟匯編語言相比并沒有太大的差距，C語言早就成為單片機(jī)開發(fā)的絕對(duì)主力。所以初學(xué)者掌握基本的C語言知識(shí)即可，無須在開發(fā)語言的抉擇上花費(fèi)太多的時(shí)間。準(zhǔn)備的最后一點(diǎn)就是學(xué)會(huì)使用最基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，這里列舉一般的實(shí)驗(yàn)室都能提供的4種設(shè)備：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器和信號(hào)發(fā)生器。這些設(shè)備的熟練使用將對(duì)學(xué)習(xí)中遇到的調(diào)試(

4、bebug)有非常大的幫助。有了以上的準(zhǔn)備，就可以正式開始單片機(jī)的學(xué)習(xí)了。初學(xué)者最好選用一款性能穩(wěn)定，范例豐富并且推廣較好的單片機(jī)作為學(xué)習(xí)目標(biāo)。性能穩(wěn)定，避免在學(xué)習(xí)過程中遇到由于芯片本身的設(shè)計(jì)失當(dāng)導(dǎo)致的一些無法解決的問題;范例豐富，大量的示例供用戶閱讀和借鑒，更容易理解單片機(jī)的操作機(jī)理;推廣較好，意味著學(xué)習(xí)的受眾面較廣，有很好的學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)習(xí)資料，并且有容易獲得的學(xué)習(xí)開發(fā)板。從這3點(diǎn)出發(fā)，MSP430系列單片機(jī)就是一個(gè)很好的選擇。首先，該單片機(jī)目前在電子行業(yè)已經(jīng)使用多年，一直都作為低功耗單片機(jī)的標(biāo)桿產(chǎn)品;其次，該單片機(jī)所有的型號(hào)都具備官方范例代碼，而且有較多的參考案例;最后，MSP430單片機(jī)

5、在中國通過大學(xué)計(jì)劃推廣了多年，大量的大學(xué)生使用這款單片機(jī)完成實(shí)驗(yàn)、參加競賽，積累了很多的書籍教材和網(wǎng)絡(luò)資料，開發(fā)板類型也很豐富，TI提供售價(jià)約為幾十元人民幣的LaunchPad開發(fā)板。單片機(jī)都有相似性，學(xué)會(huì)使用一款單片機(jī)，再過渡到另一款就不太困難了。學(xué)習(xí)單片機(jī)可以從學(xué)習(xí)單片機(jī)的開發(fā)環(huán)境開始，當(dāng)前的單片機(jī)都有自己對(duì)應(yīng)的集成開發(fā)環(huán)境(IDE,Integrated Development Environment)，并有免費(fèi)版本供初學(xué)者下載使用。集成開發(fā)環(huán)境可以完成代碼的編輯、編譯和調(diào)試過程，使用起來比較方便。TI推出的CCS5還可以完成MSP430單片機(jī)的圖形化配置。對(duì)于初學(xué)者，集成開發(fā)環(huán)境的基本使

6、用沒有障礙，但是特別要注意的是開發(fā)環(huán)境中對(duì)應(yīng)的開發(fā)工程的屬性配置。熟悉開發(fā)環(huán)境的開發(fā)流程后，就可按照引導(dǎo)教材或者用戶手冊(cè)，逐一了解單片機(jī)的各功能模塊的特性并完成對(duì)應(yīng)的功能模塊的實(shí)驗(yàn)操作。逐個(gè)模塊熟悉下來，基本上一款單片機(jī)即可學(xué)會(huì)使用。這樣一個(gè)流程下來，能夠掌握單片機(jī)的基本操作。希望熟練掌握則需要進(jìn)一步通過完成更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)或者項(xiàng)目來鍛煉。前面的介紹中也強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)的重要性，實(shí)際上大多數(shù)學(xué)習(xí)單片機(jī)的初學(xué)者都會(huì)陷入一個(gè)誤區(qū)，過度的重視實(shí)驗(yàn)，把絕大部分精力放在調(diào)試上，卻忽視了單片機(jī)使用原理的學(xué)習(xí)。這種情況在大學(xué)生身上非常明顯，很多情況下還沒有能夠理解單片機(jī)功能模塊或者外設(shè)的使用原理和方法，就急切的展開

7、實(shí)驗(yàn)。大多數(shù)情況下，編寫的代碼還存在缺陷甚至錯(cuò)誤，無法達(dá)到預(yù)期的效果，就進(jìn)入到了無盡的盲目修改和調(diào)試中。最典型的情況就是剛開始接觸一個(gè)外設(shè)，連工作方式和寄存器的功能還沒有弄清楚，就開始粘貼示例代碼，并編譯下載。反復(fù)調(diào)試不能成功，心態(tài)就開始變的浮躁，進(jìn)而厭惡單片機(jī)。如果一直調(diào)試未果，學(xué)習(xí)熱情被消耗殆盡，對(duì)單片機(jī)的使用產(chǎn)生恐懼感，最終就會(huì)放棄單片機(jī)的學(xué)習(xí)。細(xì)究這種情況的原因，其實(shí)就是急功近利的心態(tài)在作祟。初學(xué)者都急切的希望自己的代碼可以跑起來，所以重心就從“學(xué)”偏移到了單純的“做”上。這種心態(tài)我要特別提出來，希望能夠告誡初學(xué)者必須保持平穩(wěn)的心態(tài)，先仔細(xì)地瀏覽教材或者用戶手冊(cè)，理解工作原理，之后再調(diào)

8、試代碼完成實(shí)驗(yàn)。單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中每個(gè)人都會(huì)遇到各種各樣的難題并且遭遇長時(shí)間的調(diào)試過程。遭遇到這樣的情況，就需要冷靜下來查找問題成因。一方面，可以借助于網(wǎng)絡(luò)，查找是否有相似的問題并借鑒其他人的分析及解決方案，這是一個(gè)比較直接高效的方法;另一方面，反復(fù)地查閱單片機(jī)的數(shù)據(jù)手冊(cè)或者用戶手冊(cè)，逐個(gè)分析列舉可能的原理，并設(shè)置對(duì)應(yīng)的測試來解決，一些“莫名其妙”的問題，往往需要通過這樣的手段來解決。當(dāng)然，能夠獲得有使用經(jīng)驗(yàn)的老師或工程師的指導(dǎo)則是最直接、最有效的方法。隨著單片機(jī)學(xué)習(xí)以及使用的深入，遇到的問題將越來越復(fù)雜化，這時(shí)候外界因?yàn)槿狈?duì)此項(xiàng)目的深入了解，所能起到的協(xié)助作用就會(huì)減弱，這個(gè)時(shí)候*的定位問題以及解決問題的能力就必須具備。所以在學(xué)習(xí)的整個(gè)過程中，都應(yīng)該有意識(shí)地培養(yǎng)這種能力。當(dāng)熟悉單片機(jī)的使用之后，就應(yīng)該完成一個(gè)視野轉(zhuǎn)換的過程。這個(gè)時(shí)候關(guān)注范圍則應(yīng)該由單片機(jī)擴(kuò)展到整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)上，不僅僅關(guān)心單片機(jī)上代碼的實(shí)現(xiàn)，還需要考慮如何構(gòu)建以單片機(jī)為核心的電子系統(tǒng)。單片機(jī)工程師一般會(huì)對(duì)一個(gè)或者若干個(gè)類型的單片機(jī)非常熟悉。在得到工程項(xiàng)目需求時(shí)，能夠快速地評(píng)估系統(tǒng)所需要的單片機(jī)控制核心，在滿足需求的前提下一般會(huì)盡量采用最熟悉的單片機(jī)，合理設(shè)計(jì)劃分系