什么是单片机？单片机能干什么？如何学习？

很多电子方面的爱好者和一些准备进入电子行业的朋友不清楚什么是单片机，接下来跟着我一起带你走进单片机的世界，用最通俗的语言来讲解什么是单片机，单片机能干什么。欢迎大家关注趣味硬件。

1、什么是单片机

专业术语来讲，单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、储存器以及各种输入输出接口的芯片，这样一快芯片就具有了计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。简单点来说，单片机就是一块集成芯片，它具有一些特殊功能，而他这些功能的实现需要我们使用者自己编写程序来完成。我们编程的目的就是控制这块芯片的各个引脚在不同的时间输出不同的电平（高电平或者底电平），进而控制与单片机各个引脚相连接的外围电路的电气状态。编程时我们可以选择C语言或者汇编语言。根据我的经验建议大家直接选用C语言，学习快，容易理解，语法简单。51单片机的实物如下，这只是一种封装形式。

51单片机

2、单片机能干什么

单片机是一种可通过编程控制的微处理器，单片机芯片自身不能单独运用于某项工程或产品上，他必须要靠外围数字器件或模拟器件的协调才可以发挥自身的强大功能，所以我们在学习单片机知识的同时不能仅仅学习单片机的一种芯片，还要循序渐进的学习他外围的数字及模拟芯片知识，还要学习它常用的外围电路的设计与调试方法等。

单片机属于控制类数字芯片，目前应用领域已经非常广泛，例举如下：

工业自动化：如数据采集、测控技术。

智能仪器仪表：如数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。

消费类电子产品：如洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、IC卡、汽车电子设备等。

通信方面：如调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。

武器装备：如飞机军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。

这些电子器件内部无一不用到单片机,而且大多数电器内部的主控芯片就是由一块单片机来控制的,可以说,凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现,当然需要根据实际情况选择不同性能的单片机,如atmel, stc, pic, avr、凌阳、C8051及ARM等。因此,所学专业为自动化或与电子有关的理工科大学生,掌握单片机是最简单和基本的要求,如果大学四年,甚至七年、八年,你连单片机的知识都没有掌握,再别提更高级的CPLD, FPGA, DSP, ARM技术了,没有单片机知识做基本的支撑,学其他内容更是难于上青天。

51单片机开发板

3、如何学习单片机

很多单片机初学者问我的第一句话都是:怎样才能学好单片机?今天,我就结合我自己是如何开始学习单片机的,如何开始上手,又如何开始熟练等话题与大家分享。

我们现在用的比较多的是8051单片机,它的资料比较全,用的人也较多,市场也很大, 51单片机内部结构简单,非常适合初学者学习,建议初学者将51单片机作为入门级芯片。单片机属于硬件,开始的时候大家可以使用仿真软件来学习单片机,但是我可以肯定地告诉大家,使用仿真软件不是长久之计,只有把硬件摆在你面前,亲自操作它,才会有深 "刻的体会,也才能掌握它。单片机这门课是非常重视动手实践的,不能总是看书,但是也不能完全不看书,我们需要从书中大概了解一下单片机的各个功能寄存器,如果看的多了反而容易搞乱,尤其是现在市场上大多数讲单片机的书一开始就讲解较复杂的内存、地址、存储器,更让初学者感到不知所云、难以入门。简单地说,当我们使用单片机时,实际上就是用我们自己编写的软件去控制单片机的各个功能寄存器。再简单些,就是控制单片机哪些引脚的电平什么时候输出高,什么时候输出低, 由这些高、低变化的电平来控制外围电路,实现我们需要的各种功能。

关于实践，大家可以购买一款单片机开发学习板，不要求那种价钱很高，价格很贵的，对于初学者来说，你买的开发板上面有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、AD和DA、液晶、蜂鸣器IIC总线，这些就差不多了。

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也可以自己购买一款开发板，这里推荐一下郭天祥的开发板，我就是从这个板子入门的，不是打广告哦，板子上的资源初学者远远足够了。有了开发板之后就需要多加练习，先学会怎么使用编程软件，调试软件，然后从最简单的流水灯实验开始，等你能让8个流水灯按照你的意思随意流动的时候，你已经入门了，你会发现这简直太有趣了，学习知识的同时又体验到无穷的乐趣。

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单片机技巧：快速入门有诀窍，先从最小系统开始入手，事半功倍

单片机是一种非常实用的技术，由于可编程、片上资源丰富，所以大大简化了产品的电路设计、增加了产品的功能性，在科技高度发达的今天，电子产品都离不开单片机了，也正因为如此，单片机相关的工作前景可观。

还记得大学里上单片机课程时，选用的教材好像是《51单片机汇编》，老师讲了一学期的汇编指令。直到期末考试，也没有见过单片机长什么样子，也不知道单片机到底用什么环境开发，单片机有什么用。本来是一门实用、偏动手的课程却变成了理论冥想课。搞得大家一头雾水。

电路调试

工作了这么多年，跟单片机打了这么多交道，回过头来才发现：学习单片机是有技巧的。第一步要先直到单片机的最小系统。

什么是单片机的最小系统

能让单片机工作的最少的电路，就是单片机的最小系统。以市面上主流的单片机为例，最小系统包括：电源电路、晶振电路、复位电路、下载电路等。

所以，具备以上四个电路模块，单片机才能正常的工作。

电路板

单片机的电源电路

电源电路主要为单片机提供所需要的电源。单片机常用的电源有3.3V和5V等。一般使用LDO降压芯片实现电压的转换。

单片机的电源电路

单片机的晶振电路

单片机的晶振为单片机提供时钟频率，相当于单片机的心脏。目前多数单片机都有内部震荡电路可以提供一定的时钟频率，但是在对时钟频率要求很高的情况下，还是要使用外部晶振甚至是有源晶振。

单片机晶振电路

单片机的复位电路

这里指的是上电复位，51单片机是高电平复位，向Cotex-M3内核的单片机多数是低电平复位。即当复位管脚出现一定脉宽的高/低电平之后即可实现单片机的复位，单片机的程序从头开始执行。

单片机复位电路

单片机下载电路

程序写完后，需要下载到单片机中去执行实现功能，这个过程叫做”烧写“，主流单片机烧写程序需要用到JLINK、STlink、USB/TTL等工具。所使用的下载接口有JTAG，SWD,ISP等。

单片机下载电路

以上各个模块电路，会在后面发文详细介绍。敬请关注。

清楚了以上几个必须电路，接下来就可以很愉快的学习单片机了。

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