怎么正确有效的学好单片机编程
怎么正确有效的学好单片机编程
当今时代,是一个新技术层出不穷的时代,所以越来越对多的人学习单片机编程。那么怎么正确有效的学好单片机编程?以下是学习啦小编分享给大家的学好单片机编程的方法,希望可以帮到你!
学好单片机编程的方法
第一步:基础理论知识学习
基础理论知识包括模拟电路、数字电路和C语言知识。模拟电路和数字电路属于抽象学科,要把它学好还得费点精神。在你学习单片机之前,觉得模拟电路和数字电路基础不好的话,不要急着学习单片机,应该先回顾所学过的模拟电路和数字电路知识,为学习单片机加强基础。否则,你的单片机学习之路不仅会很艰难和漫长,还可能半途而废。笔者始终认为,扎实的电子技术基础是学好单片机的关键,直接影响单片机学习入门的快慢。有些同学觉得单片机很难,越学越复杂,最后学不下去了。有的同学看书时似乎明白了,可是动起手来却一塌糊涂,究其原因就是电子技术基础没有打好,首先被表面知识给困惑了。
单片机属于数字电路,其概念、术语、硬件结构和原理都源自数字电路,如果数字电路基础扎实,对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解,就能轻松地迈开学习的第一步,自信心也会树立起来。相反,基础不好,这个看不懂那个也弄不明白,越学问题越多,越学越没有信心。如果你觉得单片机很难,那就应该先放下单片机教材,去重温数字电路,搞清楚触发器、寄存器、门电路、COMS电路、时序逻辑和时序图、进制转换等理论知识。理解了这些知识之后再去看看单片机的结构和原理,我想你会大彻大悟,信心倍增。
模拟电路是电子技术最基础的学科,她让你知道什么是电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、放大器等等以及它们的工作原理和在电路中的作用,这是学习电子技术必须掌握的基础知识。一般是先学习模拟电路再去学习数字电路。扎实的模拟电路基础不仅让你容易看懂别人设计的电路,而且让你的设计的电路更可靠,提高产品质量。
C语言知识并不难,没有任何编程基础的人都可以学,在我看来,初中生、高中生、中专生、大学生都能学会。当然,数学基础好、逻辑思维好的人学起来相对轻松一些。C语言需要掌握的知识就那么3个条件判断语句、3个循环语句、3个跳转语句和1个开关语句。别小看这10个语句,用他们组合形成的逻辑要多复杂有多复杂。学习时要一条语句一条语句的学,学一条活用一条,全部学过用过这些关键语句后,相信你的C基础建立了。
当基础打好以后,你会感觉到单片机不再难学了,而且越学越起劲。当单片机乖乖的依照你的逻辑思维和算法去执行指令,实现预期控制效果的时候,成就感会让你信心十足、夜以续日、废寝忘食的投入到单片机的世界里。可以这么说,扎实的电子技术基础和C语言基础能增强学习单片机信心,较快掌握单片机技术。
第二步:单片机实践
这是真正学习单片机的过程,既让人兴奋又让人疲惫,既让人无奈又让人不服,既让人孤独又让人充实,既让人气愤又让人欣慰,既有失落感又有成就感。。。其中的酸甜苦辣只有学过的人深有体会。思想上要有刻苦学习的决心,硬件上要有一套完整的学习开发工具,软件上要注重理论和实践相结合。
1.有刻苦学习的决心
首先,明确学习目的。先认真回答两个问题:我学单片机来做什么?需要多长时间把它学会?这是你学单片机的动力。没有动力,我想你坚持不了多久。其次,端正学习心态。单片机学习过程是枯燥乏味、孤独寂寞的过程。要知道,学习知识没有捷径,只有循序渐进,脚踏实地,一步一个脚印,才能学到真功夫。再次,要多动脑勤动手。单片机的学习具有很强的实践性,是一门很注重实际动手操作的技术学科。不动手实践你是学不会单片机的。最后,虚心交流。在单片机学习过程中每个人都会遇到无数不能解决的问题,需要你向有经验的过来人虚心求教,否则,一味的自己埋头摸索会走许多弯路,浪费很多时间。
2.有一套完整的学习开发工具
学习单片机是需要成本的。必须有一台电脑、一块单片机开发板(如果开发板不能直接下载程序代码的话还得需要一个编程器)、一套视频教程、一本单片机教材和一本C语言教材。电脑是用来编写和编译程序,并将程序代码下载到单片机上;开发板用来运行单片机程序,验证实际效果;视频教程就是手把手教你单片机开发环境的使用、单片机编程和调试。对于单片机初学者来说,视频教程必须看,要不然,哪怕把教材看了几遍,还是不知道如何下手,尤其是院校里的单片机教材,学了之后,面对真正的单片机时可能还是束手无策;单片机教材和C语言教材是理论学习资料,备忘备查。不要为了节约成本不用开发板而光用Protur软件仿真调试,这和纸上谈兵没什么区别。
3. 要注重理论和实践相结合
单片机C语言编程理论知识并不深奥,光看书不动手也能明白。但在实际编程的时候就没那么简单了。一个程序的形成不仅需要有C语言知识,更多需要融入你个人的编程思路和算法。编程思路和算法决定一个程序的优劣,是单片机编程的大问题,只有在实际动手编写的时候才会有深切的感悟。一个程序能否按照你的意愿正常运行就要看你的思路和算法是否正确、合理。如果程序不正常则要反复调试(检查、修改思路和算法),直到成功。这个过程耗时、费脑、疲精神,意志不坚强者往往被绊倒在这里半途而废。
学习编写程序应该按照以下过程学习,效果会更好。看到例程题目先试着构思自己的编程思路,然后再看教材或视频教程里的代码,研究人家的编程思路,注意与自己思路的差异;接下来就照搬人家的思路亲自动手编写这个程序,领会其中每一条语句的作用;对有疑问的地方试着按照自己的思路修改程序,比较程序运行效果,领会其中的奥妙。每一个例程都坚持按照这个过程学习,你很快会找到编程的感觉,取其精华去其糟粕,久而久之会形成你独特的编程思想。当然,刚开始,看别人的程序源代码就像看天书一样,只要硬着头皮看,看到不懂的关键字和语句就翻书查阅、对照。只要能坚持下来,学习收获会事半功倍。
在实践过程中不仅要学会别人的例程,还要在别人的程序上改进和拓展,让程序产生更强大的功能。同时,还要懂得通过查阅芯片数据手册(DATASHEET)里有关芯片命令和数据的读写时序来核对别人例程的可靠性,如果你觉得例程不可靠就把它修改过来,成为是你自己的程序。不仅如此,自己应该经常找些项目来做,以巩固所学的知识和积累更多的经验。
第三步:单片机硬件设计
当编写自己的程序信手拈来、阅读别人的程序能够发现问题的时候,说明你的单片机编程水平相当不错了。接下来就应该研究的硬件了。硬件设计包括电路原理设计和PCB板设计。学习做硬件要比学习做软件麻烦,成本更高,周期更长。但是,学习单片机的最终目的是做产品开发----软件和硬件相结合形成完整的控制系统。所以,做硬件也是学习单片机技术的一个必学内容。
电路原理设计涉及到各种芯片的应用,而这些芯片外围电路的设计、典型应用电路和与单片机的连接等在芯片数据手册(DATASHEET)都能找到答案,前提是要看得懂全英文的数据手册。否则,照搬别人的设计永远落在别人的后面,你做的产品就没有创意。电子技术领域的第一手资料(DATASHEET)都是英文,从第一手资料里你所获得的知识可能是在教科书、网络文档和课外读物等所没有的知识。虽然有些资料也都是在DATASHEET的基础上撰写的,但内容不全面,甚至存在翻译上的遗漏和错误。当然,阅读DATASHEET需要具备一定的英文阅读能力,这也是阻碍单片机学习者晋级的绊脚石。良好的英文阅读能力能让你在单片机技术知识的海洋里自由遨游。
做PCB板就比较简单了。只要懂得使用Protel软件或 AltimDesigner软件就没问题了。但要想做的板子布局美观、布线合理还得费一番功夫了。
娴熟的单片机C语言编程、会使用Protel软件或 AltimDesigner软件设计PCB板和具备一定的英文阅读能力,你就是一个遇强则强的单片机高手了。
学好单片机编程的建议
1.理论与实践并重
对大学学单片机的同学来说,如果按教科书式的学法,上来就是一大堆指令、名词,学了半天还搞不清这些指令起什么作用,也许用不了几天就会觉得枯燥乏味以致半途而废。所以学习与实践结合是一个好方法,边学习、边做项目,循序渐进,这样用不了几久就能将所用到的指令理解、吃透、扎根于脑海,以至于“根深蒂固”。也就是说,当同学们学习完几条指令后(一次数量不求多,只求懂),接下去就该做实验了,通过实验,使你感受到刚才的指令产生的控制效果,眼睛看得见(灯光)、耳朵听得到(声音),更能深刻理解指令是怎样转化成信号去实现控制的。说句实在话,单片机与其说是学出来的,还不如说是做实验、项目练出来的,何况做实验本身也是一种学习过程。因此边学边练的学习方法,效果特别好,许多读者经3-6个月的学习已能开发简单的产品了(如霓红灯广告牌控制、累加计数器等)。
2.合理安排时间并持之以恒
大学生学习单片机不能“三天打鱼、两天晒网” ,要有持之以恒的毅力与决心。学习完几条指令后,就应及时做实验、项目,融汇贯通,而不要等几天或几个星期之后再做实验,这样效果不好甚至前学后忘。另外要有打“持久战” 的心理准备,不要兴趣来时学上几天,无兴趣时凉上几星期。学习单片机很重要的一点就是持之以恒。
3.使用循环学习法使之根深蒂固
武汉立科特智能科技有限公司曾举办过几次《嵌入式单片机系统设计与开发》的讲座,该讲座入门起点低,很多同学觉得好学、易学,很快就能将讲座从头至尾学完、学懂,但过了几个月,在开发产品时对指令的具体作用就有些淡忘了。根据现代科学的研究,对只短暂学过一遍的知识,充其量只比浮光掠影稍好。因此,较好的方法是过一段时间后(1-2个月)再重新学一遍,这样反复循环几次就能彻底弄懂消化,永不忘却。
4.适当购买实验器材及相关的书籍资料
单片机技术含金量高,一旦学会后,给同学们带来的效益当然也高,无论是大学还是自起炉灶开厂办公司,其前景都光明无限。因此在学习时要舍得适当投资购买必要的学习、实验器材。另外还要经常去科技图书店看看,购买一些适合自己学习、提高的书籍。考虑到学习成本,对大学初学者可采用“程序完成后软件仿真+单片机烧录程序+试验板通电实验”的方法(现在的快闪型单片机其程序可烧写1000次以上),这样整套实验器材(不包括PC机)只有几百元,大部分爱好者都有这个能力承受。而经济条件较好的读者可考虑使用在线仿真器(ICE)进行实验,这样学习时直观性更好。
学好单片机编程的注意事项
1.先弄懂单片机的硬件结构,各个管脚的功能 ,如何通过输入输出管脚操作外围器件的。
2.建议从51入手,用c51,c语言编写,可以看别人程序,模仿创新为自己所用,逐渐建立自己的通用程序库,如矩阵键盘扫描程序,数据采集程序等 。
3.买实验板,自己编写程序,像跑马灯,7段码显示,等,逐步深入
4.深入学习单片机定时,计数,中断 ,串口通信。
5.语言很重要,加强下c语言。现在高级语言编程很流行的。
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