单片机认识与学习Word格式.docx
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1.1编写缘由和初衷
终于毕业工作了,终于在一家像样的公司开始了我的漫长的积累过程了,但是刚刚工作不久,还是有点不知所措,开玩笑的说,闲来无事,想想自己会的东西,暂时也就只有单片机了,看到网上一篇又一篇的单片机入门指导教程,于是乎自己也想凑凑热闹,希望尽一个初出茅庐之人微薄之力。
2010-7-9,我毕业了,2010-9-13,我进了这家公司,现在是2010-9-28,公司不知道有没有培训,现在是闲不闲,慌不慌,估计是每个新人的必经之路吧。
从大二一个人学习单片机到现在都熬过来了,这点不算什么。
今天姑且描述在下单片机学习之历程,也想给每个初学者一丝丝的方向指引!
记得一年之前我写过《自学单片机4个月感想》这篇文章,依题目,那是我学习4个月单片机后的拙见,不知道那篇小小的总结有没有起到丝丝效果,暂且不去考虑。
且计算下,现在——从2008-9-1到现在2010-9-28,学习单片机2年近一个月,所以本篇小结就用词吗——《学习单片机2年感想》!
感想颇深,但却不是本篇小结的初衷,小结的初衷是归纳出一个最简洁、最有效的单片机学习方法和方向。
1.2我的小小经验
我花一年的时间学习了单片机系统开发,我也花费了一年的时间用我的所学带领了一批单片机初学者,我也惭愧的进行了短暂的系统设计。
其间,自己实践,加上培养新生后的种种,自认为总结了一点点的经验,供初学者和单片机学习迷茫者参考。
意识是变化发展的,随着我的阅历的不断增加额对经历的思考,我相信我的意识会不断的升华和改进,我不敢保证现如今的意识是正确的,但我保证该意识确实是我现在只所想,现在之所能达。
1.3小结概要
该小结针对于刚刚接触单片机或刚刚步入单片机但又迷茫万千的探索者。
不涉及具体的技术细节,只是针对方向,快速掌握学习所需要的环境,极其快速的理解。
1.4单片机学习辩证法
哲学上说,矛盾都是从特殊性开始,从特殊性中掌握矛盾的普遍性,然后,针对不同的矛盾,利用总结出来的普遍性指导我们认识不同矛盾的特殊性,这就是矛盾的特殊性和普遍性的关系原理;
对于单片机学习而言,首先学习的一个型号的单片机是特殊性,在这个单片机学习的过程中掌握单片机的普遍性,以我们掌握的这个普遍性指导我们在今后的开发过程中快速适应每个特殊型号的单片机。
1.5学习单片机之前,您需要知道
First认识嵌入式和单片机这个行业和两者之间的区别
从图中看得出您当前学习的所处阶段:
不错,你处在嵌入式分支里面最基础的嵌入式微控制器(单片机)这个分支上;
你的路还很长,才刚刚开始……
Second知道学习单片机的四要素:
单片机、编程语言、编程环境、调试环境
A、单片机
随意一款型号的单片机,51是最经典的一款型号,相对资料较多,比较标准,与之相配套的教程、设备完善,51系列单片机是初学者的首选型号;
B、编程语言
汇编有利于加深对单片机内部运行机制的理解,但是有一定难度,针对特定的单片机有不同的汇编语言;
C语言,或者说C51语言,这个是单片机最常用的语言,对初学者而言,这是最好的选择,C语言的优越性很多——移植性好,模块化设计,效率高,等等,不在此滞述;
C、编程工具
不同的单片机型号,其厂家都会提供相对应的编程环境;
一般我们选用Keiluvision软件进行C51语言的编写,也同样支持汇编语言的编写;
D、调试环境
我对调试环境的理解是,能够判断你编写程序的对错的设备、方法的环境;
一般通过Proteus仿真软件可以进行简单的对错论证;
也可以通过开发学习板进行实际的判别;
Third知道单片机系统设计的2大点:
软件设计、硬件设计
A、软件设计
包括:
软件系统实现的算法,C语言/汇编语言,Keil软件的使用,烧写软件的使用,等等
B、硬件设计
包括:
硬件电路的设计,绘制原理图、PCB板(Protel)。
Fourth单片机系统设计的一般流程
1.6针对人群
对于单片机而言,有类型之分。
的确,对于初学者而言,这就得重点考虑;
但是,对于已经入门的学习者而言,单片机也只是一门工具,型号已经不是那么重要,重要的是你需要掌握了单片机学习辩证法。
所以本小结针对所有的单片机学习,没有型号之分。
以下,将呈现学习的过程,希望提出您独到的见解,以及对我论述中的错误进行指出。
欢迎通过邮件联系我,谢谢!
邮件地址是:
kongst@
第二章了解单片机
知己知彼,方能百战不殆;
学习单片机,就需要了解单片机。
特别是初次接触单片机,准备着手学习单片机的朋友,这是他们最关心的内容之一。
2.1单片机的前景
在电子专业领域,单片机是必学科目,是所有电子专业的基础课程,从中可以看出其重要性;
在电子泛滥的今天,只要涉及电子线路的,可以说都离不开单片机,或者说类似单片机的模块,依然证明了单片机的价值所在。
很多关于单片机、嵌入式的消息与信息充斥在IT行业,前景有目共睹。
相信你的眼光,相信你的选择——单片机,嵌入式系统设计的第一步。
2.2单片机简述
单片机,英文为:
SignalChipMicrocomputer。
单片微型计算机,就是单片机的全称。
与个人计算机相比,单片机很小,功能单一,但与之换来的是低成本,低功耗。
在日常生活中,需要实现自动控制,我们并不需要一个像个人计算机的功能的机器,因为浪费,因为体积太大,功耗太高;
此时单片机的低成本、低功耗和一定的功能即可满足此类控制,并且可以批量定制的生产,并投入使用。
说的清晰点,单片机就是有着好多脚的集成芯片,通过特定程序控制这些引脚的电平的特定变化,从而起到自动控制的需求。
例如下图:
图中是最简单的控制,通过对P0.0口的电平的变化,可以使得LED产生变化。
可以这样设计,我们程序中设定每过一秒种闪烁一次,好比闪光灯一样;
如果我们多加几个灯,程序中,我们使得一个一个的亮,再一个一个的灭,这样的跑马灯,是不是很有意思啊;
倘若我们有成千上万个LED,看看周围的显示屏,是不是貌似就是这样做出来的呢?
答案是肯定的。
2.3单片机的分类
单片机指的是总线宽度为不超过16位的微型控制器,32位总线宽度的我们称为微处理器;
因此,此时,我们描述的是16位向下的,主要描述8位单片机。
8位单片机适合初学者。
一方面,8位单片机的性能能够满足一般的控制要求,技术、资源较为成熟,已经形成一个体系,初学者可以很容易获取相关资料;
另一方面,我们计算机中,一个byte的数据时8bit组成的,8位单片机能够使初学者更好的理解,容易接受。
当然,都是个人愚见。
单片机的分类其实就是不同芯片生产厂家之间的分类,其内在的关系与区别这里就不论述,实力有限;
对已单片机内部的结构也不进行论述,相信那不是该文的重点。
2.4学好单片机的关键
单片机的学习在入门者而言,感觉很是简单;
但是对于初次接触或向深入的学习者而言,确实是一件难事。
难不在于单片机知识本身,难在自己的思维习惯。
可能有些人刚刚高中毕业,没有习惯于自学;
也有可能你没有学习过计算机原理,你会接触很多陌生的专业名词和术语;
也有可能你还没有掌握编程的思想;
等等,这才是阻碍你学习单片机的因素。
好多业内人事,都说单片机简单,或许就是这个原因;
当然,简单再于入门,要想精通可不是一件容易的事情。
单片机学习的关键在于,改变学习方法,改变思维习惯
如下图所示:
以下,第三章,我们即将开始真正的、具体的单片机学习历程。
谢谢。
第三章单片机系统设计
从本章开始,进入一个崭新的历程——单片机系统设计。
花了好多时间、经历在第一、二两章上面,并不是浪费,而是一种准备。
可能在第一、二章中,会感觉到有点压迫,没关系,在没有入门单片机之前,的确应该这样。
但是,之后你会发现第一、二两章是一个方向,一个整体性的认识。
因此,建议经常性的抽时间看看第一、二两章,尤其是当你迷茫的时候。
3.1单片机学习从何处开始
在自己上学期间,负责过一个单片机学习的技术团队,在团队创建初期,我的责任是培养新人,使他们能够快速掌握单片机,能够有一些简单系统的开发能力。
单片机学习从何处开始成为了一个需要最先攻克的问题,同时也是相对比较难以决定的问题。
第一,初次接触单片机,没有计算机相关基础,而如果从这些基础出发,又必定时间、精力有限,况且也没有那个必要,等到你把基础学好了,你也差不多咯;
第二、如果直接涉及单片机内部结构,想必没有人能够坚持下去,一开始就会有阴影。
可能很多人会说,我们可以从一个简单的试验开始做起。
没错,以项目为导向的学习方法会显著提高学习效率。
但是,单片机试验所需要的环境并不是每一个初学者能够搭建起来的,对于初学者,连单片机是什么,更别提使其花一两百块钱由于单片机学习板的投资了。
基于上述原因,我们选择无需任何硬件,从理论开始学习。
最后决定,单片机学习从这里开始——单片机最小系统。
3.2单片机最小系统
抛开软件设计,我们从单片机最小系统的硬件谈起。
单片机最小系统指的是:
单片机所能运行的最小结构。
对于单片机初学者而言,能够随心所欲的控制一个LED是最好的试验,而这个试验只要了解单片机最小系统之后即可得以实现。
3.2.1单片机最小系统简介
单片机最小系统指:
单片机有最少器件可以运行的结构。
如图所示:
所谓单片机最小系统,其实是一个相对较为模糊的概念,其组成可多可少,可简单,也可很复杂。
从最小系统组成的本质上讲,主要由以下模块组成:
主芯片、电源模块、复位模块、时钟模块、存储器选择模块等。
每一个模块都可以单独长篇大论,但本论述不做详细解释。
下面开始一一论述,每一个模块都是以最精简的方式呈现。
3.2.2单片机最小系统分块论述
以51单片机为例,总体框图如下:
A、电源模块
可以理解,任何弟子设备运行,都少不了电源,并且不同的设备需要的电源的要求也不一一相同,一般单片机对电源的要求是+5V电压,供电,当然也有其他的。
B、时钟模块
它是时钟电路中最重要的模块,它的作用是向IC等部件提供基准频率,它就像个标尺。
单片机的一举一动,都建立在时钟振荡的基础之上。
C、复位模块
单片机是机器,没有人的大脑思考,程序始终会有出错、跑飞的时候,此时复位模块就能起到很好的作用。
一方面,我们可以手动进行复位操作,使出错的运行结果得以结束并重新开始;
另一方面,可以由复位电路自动复位,减少人工干预,从而防止因为程序出错运行而造成一定的损失。
D、存储器选择模块
单片机运行的代码需要实现存放在存储器中,程序运行过程中产生的数据需要得以暂时保存,因此,我们需要实现规划好存储单元。
当然,不同的单片机,不同的单片机结构,存储器选择模块的结构是不一样的。
对于51单片机而言,只需要将一个端口置位,即可实现存储器的选择。
3.2.3单片机最小系统下的LED控制
我们的目的是,在单片机最小系统的基础上,随心所欲的控制LED。
以上我们描述了单片机最小系统,现在,我们将开始控制LED。
A、硬件设计
和上述单片机最下系统相似,就是多出了一个需要控制的LED(加一个470电阻)。
这样硬件设计宣告结束。
B、软件设计
由于大家可能没有接触过单片机的编程,因此不打算讲编译环境之类。
只需要了解程序的思想即可。
程序如下:
#include“reg51.h”//包含单片机的定义;
sbitP2.7=P2^7;
//不能对端口直接操作,需要声明一个变量,
//对变量操作,就是对端口操作;
voidmain()
{
P2.7=0;
//先灭了LED;
while
(1)//一直循环
P2.7=1;
//点亮P2.7口上的LED;
}
}
C、软硬件仿真调试
由于这里环境搭建对于初学者而言较为困难,因此,仿真调试部分暂且不加论述。
这里,我们大致了解了单片机最小系统的构成,以及单片机最小系统下的LED简单控制。
相信大家对单片机有了一个大体性的认识,简单的知道单片机是如何进行工作和控制的。
很多细节的东西这里不加以论述,之后在试验中具体的深入探讨。
希望大家坚持,坚持就是胜利。
以后,我们将开始从单片机开发环境这个方向上着手,真正的学习单片机内在的东西。
如果您有任何想法或建议,希望可以联系我。
我的邮箱是:
谢谢!
第四章单片机开发环境的搭建
从本章开始,我将注重实践细节,以实战的形式呈现单片机的学习。
在本章的学习中,如果没有条件可以使用Proteus仿真软件,也可以实际的购买开发板进行深入的单片机学习。
4.1
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- 关 键 词:
- 单片机 认识 学习