干貨 自學(xué)51單片機必知的三個(gè)重要步驟

很多初學(xué)者最初接觸單片機時(shí)較為苦惱的就是如何入門(mén)，也就是從哪一部份，按照怎樣的步驟進(jìn)行學(xué)習。在摸索學(xué)習步驟的過(guò)程浪費時(shí)間的同時(shí)也會(huì )造成學(xué)習興趣的降低。為了幫助大家解決這種情況，小編將單片機達人的學(xué)習經(jīng)驗進(jìn)行了整理，以文章的形式分享給大家。

第一步：基礎理論知識學(xué)習

基礎理論知識包括模擬電路、數字電路和C語(yǔ)言知識。模擬電路和數字電路屬于抽象學(xué)科，要把它學(xué)好還得費點(diǎn)精神。在學(xué)習單片機之前，覺(jué)得模擬電路和數字電路基礎不好的話(huà)，不要急著(zhù)學(xué)習單片機，應該先回顧所學(xué)過(guò)的模擬電路和數字電路知識，為學(xué)習單片機加強基礎。否則單片機學(xué)習之路不僅會(huì )很艱難和漫長(cháng)，還可能半途而廢。扎實(shí)的電子技術(shù)基礎是學(xué)好單片機的關(guān)鍵，直接影響單片機學(xué)習入門(mén)的快慢。有些同學(xué)覺(jué)得單片機很難，越學(xué)越復雜，最后學(xué)不下去了。有的同學(xué)看書(shū)時(shí)似乎明白了，可是動(dòng)起手來(lái)卻一塌糊涂，究其原因就是電子技術(shù)基礎沒(méi)有打好，首先被表面知識給困惑了。

單片機屬于數字電路，其概念、術(shù)語(yǔ)、硬件結構和原理都源自數字電路，如果數字電路基礎扎實(shí)，對復雜的單片機硬件結構和原理就能容易理解，就能輕松地邁開(kāi)學(xué)習的第一步，自信心也會(huì )樹(shù)立起來(lái)。相反，基礎不好，這個(gè)看不懂那個(gè)也弄不明白，越學(xué)問(wèn)題越多，越學(xué)越?jīng)]有信心。如果在學(xué)習的過(guò)程中覺(jué)得單片機很難，那就應該先放下單片機教材，去重溫數字電路，搞清楚觸發(fā)器、寄存器、門(mén)電路、COMS電路、時(shí)序邏輯和時(shí)序圖、進(jìn)制轉換等理論知識。理解了這些知識之后再去看看單片機的結構和原理，相信大家就會(huì )大徹大悟，信心倍增。

模擬電路是電子技術(shù)最基礎的學(xué)科，這是學(xué)習電子技術(shù)必須掌握的基礎知識。一般是先學(xué)習模擬電路再去學(xué)習數字電路。扎實(shí)的模擬電路基礎不僅讓人們容易看懂別人設計的電路，而且會(huì )讓設計的電路更可靠，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

C語(yǔ)言知識并不難，沒(méi)有任何編程基礎的人都可以學(xué)，當然，數學(xué)基礎好、邏輯思維好的人學(xué)起來(lái)相對輕松一些。C語(yǔ)言需要掌握的知識就那么3個(gè)條件判斷語(yǔ)句、3個(gè)循環(huán)語(yǔ)句、3個(gè)跳轉語(yǔ)句和1個(gè)開(kāi)關(guān)語(yǔ)句。別小看這10個(gè)語(yǔ)句，用他們組合形成的邏輯要多復雜有多復雜。學(xué)習時(shí)要一條語(yǔ)句一條語(yǔ)句的學(xué)，學(xué)一條活用一條，全部學(xué)過(guò)用過(guò)這些關(guān)鍵語(yǔ)句后，C基礎便建立了。

當C基礎打好以后，就不會(huì )感到單片機難學(xué)了，而且越學(xué)越起勁。當單片機乖乖的依照設計好的邏輯思維和算法去執行指令，實(shí)現預期控制效果的時(shí)候，成就感會(huì )讓設計者信心十足、夜以續日、廢寢忘食的投入到單片機的世界里?？梢赃@么說(shuō)，扎實(shí)的電子技術(shù)基礎和C語(yǔ)言基礎能增強學(xué)習單片機信心，較快掌握單片機技術(shù)。

第二步：?jiǎn)纹瑱C實(shí)踐

這是真正學(xué)習單片機的過(guò)程，既讓人興奮又讓人疲憊，其中的酸甜苦辣只有學(xué)過(guò)的人深有體會(huì )。思想上要有刻苦學(xué)習的決心，硬件上要有一套完整的學(xué)習開(kāi)發(fā)工具，軟件上要注重理論和實(shí)踐相結合。

有一套完整的學(xué)習開(kāi)發(fā)工具

學(xué)習單片機是需要成本的。必須有一臺電腦、一塊單片機開(kāi)發(fā)板(如果開(kāi)發(fā)板不能直接下載程序代碼的話(huà)還得需要一個(gè)編程器)、一套視頻教程、一本單片機教材和一本C語(yǔ)言教材。電腦是用來(lái)編寫(xiě)和編譯程序，并將程序代碼下載到單片機上;開(kāi)發(fā)板用來(lái)運行單片機程序，驗證實(shí)際效果;視頻教程就是手把手教單片機開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用、單片機編程和調試。對于單片機初學(xué)者來(lái)說(shuō)，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(xué)了之后，面對真正的單片機時(shí)可能還是束手無(wú)策;單片機教材和C語(yǔ)言教材是理論學(xué)習資料，備忘備查。不要為了節約成本不用開(kāi)發(fā)板而光用Protur軟件仿真調試，這和紙上談兵沒(méi)什么區別。

要注重理論和實(shí)踐相結合

單片機C語(yǔ)言編程理論知識并不深奧，光看書(shū)不動(dòng)手也能明白。但在實(shí)際編程的時(shí)候就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了。一個(gè)程序的形成不僅需要有C語(yǔ)言知識，更多需要融入個(gè)人的編程思路和算法。編程思路和算法決定一個(gè)程序的優(yōu)劣，是單片機編程的大問(wèn)題，只有在實(shí)際動(dòng)手編寫(xiě)的時(shí)候才會(huì )有深切的感悟。一個(gè)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試(檢查、修改思路和算法)，直到成功。這個(gè)過(guò)程耗時(shí)、費腦、疲精神，意志不堅強者往往被絆倒在這里半途而廢。

學(xué)習編寫(xiě)程序應該按照以下過(guò)程學(xué)習，效果會(huì )更好?？吹嚼填}目先試著(zhù)構思自己的編程思路，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(lái)就照搬人家的思路親自動(dòng)手編寫(xiě)這個(gè)程序，領(lǐng)會(huì )其中每一條語(yǔ)句的作用;對有疑問(wèn)的地方試著(zhù)按照自己的思路修改程序，比較程序運行效果，領(lǐng)會(huì )其中的奧妙。每一個(gè)例程都堅持按照這個(gè)過(guò)程學(xué)習，很快會(huì )找到編程的感覺(jué)，取其精華去其糟粕，久而久之會(huì )形成獨特的編程思想。

當然，剛開(kāi)始，看別人的程序源代碼就像看天書(shū)一樣，只要硬著(zhù)頭皮看，看到不懂的關(guān)鍵字和語(yǔ)句就翻書(shū)查閱、對照。只要能堅持下來(lái)，學(xué)習收獲會(huì )事半功倍。在實(shí)踐過(guò)程中不僅要學(xué)會(huì )別人的例程，還要在別人的程序上改進(jìn)和拓展，讓程序產(chǎn)生更強大的功能。同時(shí)，還要懂得通過(guò)查閱芯片數據手冊(DATASHEET)里有關(guān)芯片命令和數據的讀寫(xiě)時(shí)序來(lái)核對別人例程的可靠性，如果覺(jué)得例程不可靠就把它修改過(guò)來(lái)，成為自己的程序。不僅如此，自己應該經(jīng)常找些項目來(lái)做，以鞏固所學(xué)的知識和積累更多的經(jīng)驗。

第三步：?jiǎn)纹瑱C硬件設計

當編寫(xiě)自己的程序信手拈來(lái)、閱讀別人的程序能夠發(fā)現問(wèn)題的時(shí)候，說(shuō)明自己?jiǎn)纹瑱C編程水平相當不錯了。接下來(lái)就應該研究的硬件了。硬件設計包括電路原理設計和PCB板設計。學(xué)習做硬件要比學(xué)習做軟件麻煩，成本更高，周期更長(cháng)。但是，學(xué)習單片機的最終目的是做產(chǎn)品開(kāi)發(fā)----軟件和硬件相結合形成完整的控制系統。所以，做硬件也是學(xué)習單片機技術(shù)的一個(gè)必學(xué)內容。

電路原理設計涉及到各種芯片的應用，而這些芯片外圍電路的設計、典型應用電路和與單片機的連接等在芯片數據手冊都能找到答案，前提是要看得懂全英文的數據手冊。否則，照搬別人的設計永遠落在別人的后面，做的產(chǎn)品就沒(méi)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(shū)、網(wǎng)絡(luò )文檔和課外讀物等所沒(méi)有的知識。

雖然有些資料也都是在DATASHEET的基礎上撰寫(xiě)的，但內容不全面，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(xué)習者晉級的絆腳石。

在了解電路的含義之后，在進(jìn)行關(guān)于PCB板的相關(guān)設計就比較簡(jiǎn)單了，在這一階段只要對一些常見(jiàn)的PCB軟件能夠使用即可，如Protel、AltimDesigner，但如果要求最終的布線(xiàn)效果具有一定的美觀(guān)度就需要花費一些時(shí)間了?？偟膩?lái)說(shuō)，作為一名單片機設計者，只要能夠駕馭單片機C語(yǔ)言編程，并且能夠使用常用PCB軟件進(jìn)行設計畫(huà)板，此外再具備一定的英文基礎。那么一定會(huì )成為一名超強的51單片機高手。