成为单片机高手必知的三个重要步骤（干货分享）

很多初学者最初接触单片机时较为苦恼的就是如何入门，也就是从哪一部份，按照怎样的步骤进行学习。在摸索学习步骤的过程浪费时间的同时也会造成学习兴趣的降低。为了帮助大家解决这种情况。

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。

否则单片机学习之路不仅会很艰难和漫长，还可能半途而废。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。如果在学习的过程中觉得单片机很难，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，相信大家就会大彻大悟，信心倍增。

模拟电路是电子技术最基础的学科，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人们容易看懂别人设计的电路，而且会让设计的电路更可靠，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，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，C基础便建立了。

当C基础打好以后，就不会感到单片机难学了，而且越学越起劲。当单片机乖乖的依照设计好的逻辑思维和算法去执行指令，实现预期控制效果的时候，成就感会让设计者信心十足、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，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。

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。

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。一个程序能否按照意愿正常运行就要看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，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，如果觉得例程不可靠就把它修改过来，成为自己的程序。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，说明自己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，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。

在了解电路的含义之后，在进行关于PCB板的相关设计就比较简单了，在这一阶段只要对一些常见的PCB软件能够使用即可，如Protel、AltimDesigner，但如果要求最终的布线效果具有一定的美观度就需要花费一些时间了。

总的来说，作为一名单片机设计者，只要能够驾驭单片机C语言编程，并且能够使用常用PCB软件进行设计画板，此外再具备一定的英文基础。那么一定会成为一名超强的51单片机高手。

【如果你喜欢EDA365的文章，记得关注和点赞哦！】

如何学好单片机

了解单片机应用系统开发流程

我们学习单片机的目的就是为了进行嵌入式系统的开发，学好单片机首先要有一个整体认识，下面将简要介绍一下单片机应用系统的开发流程，如图1-22所示。

图1-22　单片机系统开发流程

(1)明确任务

分析和了解项目的总体要求，并综合考虑系统使用环境、可靠性要求、可维护性及产品的成本等因素，制定出可行的性能指标。

(2)划分软、硬件功能

单片机系统由软件和硬件两部分组成。在应用系统中，有些功能既可由硬件来实现，也可以用软件来完成。硬件的使用可以提高系统的实时性和可靠性;使用软件实现，可以降低系统成本，简化硬件结构。因此在总体考虑时，必须综合分析以上因素，合理地制定硬件和软件任务的比例。

(3)确定希望使用的单片机及其他关键部件

根据硬件设计任务，选择能够满足系统需求并且性价比高的单片机及其他关键器件，如A/D、D/A转换器、传感器、放大器等，这些器件需要满足系统精度、速度以及可靠性等方面的要求。

(4)硬件设计

根据总体设计要求，以及选定的单片机及关键器件，利用Protel等软件设计出应用系统的电路原理图。

(5)软件设计

在系统整体设计和硬件设计的基础上，确定软件系统的程序结构并划分功能模块，然后进行各模块程序设计。

单片机程序设计语言可分为三类：

➢ 机器语言 ：又称为二进制目标代码，是CPU硬件唯一能够直接识别的语言(在设计CPU时就已经确定其代码的含义)。人们要计算机所执行的所有操作，最终都必须转换成为相应的机器语言由CPU识别、控制执行。CPU系列不同，其机器语言代码的含义也不尽相同。

➢ 汇编语言 ：由于机器语言必须转换为二进制代码描述，不便于记忆、使用和直接编写程序，为此产生了与机器语言相对应的汇编语言。用汇编语言编写的程序执行速度快，占用存储单元少，效率高。

➢ 高级语言 ：高级语言具有很好的可读性，使程序的编写和操作都十分方便，目前广泛使用的高级语言是C51。

汇编语言和高级语言都必须被翻译成机器语言之后才能被CPU识别。

(6)仿真调试

软件和硬件设计结束后，需要进行进行进入两者的整合调试阶段。为避免浪费资源，在生成实际电路板之前，可以利用Keil C51和Proteus软件进行系统仿真，出现问题可以及时修改。

(7)系统调试

完成系统仿真后，利用Protel等绘图软件，根据电路原理图绘制PCB(Printed Circuit Board)印刷电路板图，然后将PCB图交给相关厂商生产电路板。拿到电路板后，为便于更换器件和修改电路，可首先在电路板上焊接所需芯片插座，并利用编程器将程序写入单片机。

接下来将单片机及其他芯片插到相应的芯片插座中，接通电源及其他输入、输出设备，进行系统联调，直至调试成功。

(8)测试修改、用户试用

经测试检验符合要求后，将系统交给用户试用，对于出现的实际问题进行修改完善，系统开发完成。

单片机学习方法探讨

单片机学习的过程应该是一个循序渐进、不断学习、不断积累的过程，大致分为三个阶段。

第一阶段：掌握开发单片机的必备基础知识。

首先是熟练掌握单片机的基本原理，虽然现在单片机厂商众多，但各家单片机的基本结构和原理都比较相近，例如内核结构、内存分配、中断处理、定时计数、串行通信、端口复用等一些最基本的概念和原理。除此之外，我们还需要学习模拟电子、数字电子、C语言程序开发以及原理图和PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)设计等知识。只有扎实的掌握了这些知识，在进行系统开发的时候，才能顺利地进行原理设计、PCB布板、程序编写、系统联调等工作。

第二阶段：在掌握好一款单片机原理和应用的基础上，开始学习其他各家单片机，了解其独有的功能和特点。

例如实际工作中若客户要求低成本，那我们可以选用和泰、义隆、华邦等这类台湾芯片;如果客户要求工业级的性能，那么最好从PIC、NEC、飞思卡尔、NXP等这些欧美和日式单片机中选择;若要进行功耗的开发，选用MSP430系列应该有一定优势;在进行测量仪器设计的时候，C8051和AduC842这类数模混合芯片又显得比较实用。

另外，平时要注意技术积累。在项目开发过程中将一些常用的接口程序和控制算法整理成模块或者函数，日后若在其他的项目开发中有同样或者接近的需求时，原程序可以直接或者进行少量改动后使用，这样一来会节约大量开发成本。

第三阶段：在实际的项目开发过程中，不断深入研究单片机应用技术，不断积累应用行业的专业知识。

有了扎实的单片机应用相关的基础知识，并且熟悉掌握了几款不同类型单片机的开发方法后，对于各种实际的应用项目，往往还需要理解和掌握外围电路相关的原理和分析方法，并结合实际的应用背景，综合考虑各种因素，才能设计出性能最优、结构最合理的单片机应用系统。

相关问答

好好学,多理解,多实践,不会挂科的,单片机注重实践,多去实验室操作,慢慢就学会了,单片机还很好玩。当时我们学的这本书主要是汇编语言,虽然汇编语言由于...好...

如果有比较好的C语言编程、模拟电路和数字电路基础,还是很容易学的。学单片机主要靠实践,只要入了门,接下来就多学习,多练习就行了。有条件最好能自己买一块...

学习单片机原理及应用可以从以下几个方面入手:首先,了解单片机的基本原理,包括内部结构、指令集、寄存器等。其次,学习单片机的编程语言,如C语言或汇编语...

这里讲解的单片机仅仅只是大轮廓的一个概念,具体要详细学习单片机最好是网上购买单片机入门至制作,才可以真正意义上...帮忙讲解一下单片机可以吗?★实话实说,...

是的。会单片机编程而不会焊接电路板,就相当于厨师只会炒菜不会洗菜、切菜那怎么能行呢?除了要学会焊接大的插件,还要能焊接尺寸很小的器件,例如0402的电...

[回答]1原有教学大纲与新课标的差异原来使用的“单片机技术与应用”课程的教学大纲对知识点分解层层深入,便于学生由浅入深地学习相关知识。但是由于...

有前途的,51单片机内部结构比较简单,非常适合初学者,也更容易上手,学起来也更有信心。再者51作为入门级芯片,网上的资料很多,也很齐全,要善于使用搜索引...

“单片机设计与开发大赛”内容:以单片机应用设计为主,涉及模拟电路、数字电路、高频电路、传感器、可编程器件等内容。大赛选拔赛采用统一命题、分...

做单片机不一定需要具备深入了解物理的能力,但了解物理原理可以帮助更好地理解和应用单片机。物理是研究自然界各种现象和物质运动规律的学科,而单片机是一种...

单片机是一种微型计算机,广泛应用于电子电路控制系统中,具有体积小、功耗低、价格便宜等优点。学习单片机需要具备一定的基础知识,如电路基础、计算机原理、C...