干貨 自學(xué)51單片機(jī)必知的三個重要步驟

很多初學(xué)者最初接觸單片機(jī)時較為苦惱的就是如何入門，也就是從哪一部份，按照怎樣的步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)。在摸索學(xué)習(xí)步驟的過程浪費時間的同時也會造成學(xué)習(xí)興趣的降低。為了幫助大家解決這種情況，小編將單片機(jī)達(dá)人的學(xué)習(xí)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(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)

基礎(chǔ)理論知識包括模擬電路、數(shù)字電路和C語言知識。模擬電路和數(shù)字電路屬于抽象學(xué)科，要把它學(xué)好還得費點精神。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之前，覺得模擬電路和數(shù)字電路基礎(chǔ)不好的話，不要急著學(xué)習(xí)單片機(jī)，應(yīng)該先回顧所學(xué)過的模擬電路和數(shù)字電路知識，為學(xué)習(xí)單片機(jī)加強(qiáng)基礎(chǔ)。否則單片機(jī)學(xué)習(xí)之路不僅會很艱難和漫長，還可能半途而廢。扎實的電子技術(shù)基礎(chǔ)是學(xué)好單片機(jī)的關(guān)鍵，直接影響單片機(jī)學(xué)習(xí)入門的快慢。有些同學(xué)覺得單片機(jī)很難，越學(xué)越復(fù)雜，最后學(xué)不下去了。有的同學(xué)看書時似乎明白了，可是動起手來卻一塌糊涂，究其原因就是電子技術(shù)基礎(chǔ)沒有打好，首先被表面知識給困惑了。

單片機(jī)屬于數(shù)字電路，其概念、術(shù)語、硬件結(jié)構(gòu)和原理都源自數(shù)字電路，如果數(shù)字電路基礎(chǔ)扎實，對復(fù)雜的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和原理就能容易理解，就能輕松地邁開學(xué)習(xí)的第一步，自信心也會樹立起來。相反，基礎(chǔ)不好，這個看不懂那個也弄不明白，越學(xué)問題越多，越學(xué)越?jīng)]有信心。如果在學(xué)習(xí)的過程中覺得單片機(jī)很難，那就應(yīng)該先放下單片機(jī)教材，去重溫數(shù)字電路，搞清楚觸發(fā)器、寄存器、門電路、COMS電路、時序邏輯和時序圖、進(jìn)制轉(zhuǎn)換等理論知識。理解了這些知識之后再去看看單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，相信大家就會大徹大悟，信心倍增。

模擬電路是電子技術(shù)最基礎(chǔ)的學(xué)科，這是學(xué)習(xí)電子技術(shù)必須掌握的基礎(chǔ)知識。一般是先學(xué)習(xí)模擬電路再去學(xué)習(xí)數(shù)字電路。扎實的模擬電路基礎(chǔ)不僅讓人們?nèi)菀卓炊畡e人設(shè)計的電路，而且會讓設(shè)計的電路更可靠，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

C語言知識并不難，沒有任何編程基礎(chǔ)的人都可以學(xué)，當(dāng)然，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好、邏輯思維好的人學(xué)起來相對輕松一些。C語言需要掌握的知識就那么3個條件判斷語句、3個循環(huán)語句、3個跳轉(zhuǎn)語句和1個開關(guān)語句。別小看這10個語句，用他們組合形成的邏輯要多復(fù)雜有多復(fù)雜。學(xué)習(xí)時要一條語句一條語句的學(xué)，學(xué)一條活用一條，全部學(xué)過用過這些關(guān)鍵語句后，C基礎(chǔ)便建立了。

當(dāng)C基礎(chǔ)打好以后，就不會感到單片機(jī)難學(xué)了，而且越學(xué)越起勁。當(dāng)單片機(jī)乖乖的依照設(shè)計好的邏輯思維和算法去執(zhí)行指令，實現(xiàn)預(yù)期控制效果的時候，成就感會讓設(shè)計者信心十足、夜以續(xù)日、廢寢忘食的投入到單片機(jī)的世界里?？梢赃@么說，扎實的電子技術(shù)基礎(chǔ)和C語言基礎(chǔ)能增強(qiáng)學(xué)習(xí)單片機(jī)信心，較快掌握單片機(jī)技術(shù)。

第二步：單片機(jī)實踐

這是真正學(xué)習(xí)單片機(jī)的過程，既讓人興奮又讓人疲憊，其中的酸甜苦辣只有學(xué)過的人深有體會。思想上要有刻苦學(xué)習(xí)的決心，硬件上要有一套完整的學(xué)習(xí)開發(fā)工具，軟件上要注重理論和實踐相結(jié)合。

有一套完整的學(xué)習(xí)開發(fā)工具

學(xué)習(xí)單片機(jī)是需要成本的。必須有一臺電腦、一塊單片機(jī)開發(fā)板(如果開發(fā)板不能直接下載程序代碼的話還得需要一個編程器)、一套視頻教程、一本單片機(jī)教材和一本C語言教材。電腦是用來編寫和編譯程序，并將程序代碼下載到單片機(jī)上;開發(fā)板用來運行單片機(jī)程序，驗證實際效果;視頻教程就是手把手教單片機(jī)開發(fā)環(huán)境的使用、單片機(jī)編程和調(diào)試。對于單片機(jī)初學(xué)者來說，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(jī)教材，學(xué)了之后，面對真正的單片機(jī)時可能還是束手無策;單片機(jī)教材和C語言教材是理論學(xué)習(xí)資料，備忘備查。不要為了節(jié)約成本不用開發(fā)板而光用Protur軟件仿真調(diào)試，這和紙上談兵沒什么區(qū)別。

要注重理論和實踐相結(jié)合

單片機(jī)C語言編程理論知識并不深奧，光看書不動手也能明白。但在實際編程的時候就沒那么簡單了。一個程序的形成不僅需要有C語言知識，更多需要融入個人的編程思路和算法。編程思路和算法決定一個程序的優(yōu)劣，是單片機(jī)編程的大問題，只有在實際動手編寫的時候才會有深切的感悟。一個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(fù)調(diào)試(檢查、修改思路和算法)，直到成功。這個過程耗時、費腦、疲精神，意志不堅強(qiáng)者往往被絆倒在這里半途而廢。

學(xué)習(xí)編寫程序應(yīng)該按照以下過程學(xué)習(xí)，效果會更好。看到例程題目先試著構(gòu)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;接下來就照搬人家的思路親自動手編寫這個程序，領(lǐng)會其中每一條語句的作用;對有疑問的地方試著按照自己的思路修改程序，比較程序運行效果，領(lǐng)會其中的奧妙。每一個例程都堅持按照這個過程學(xué)習(xí)，很快會找到編程的感覺，取其精華去其糟粕，久而久之會形成獨特的編程思想。

當(dāng)然，剛開始，看別人的程序源代碼就像看天書一樣，只要硬著頭皮看，看到不懂的關(guān)鍵字和語句就翻書查閱、對照。只要能堅持下來，學(xué)習(xí)收獲會事半功倍。在實踐過程中不僅要學(xué)會別人的例程，還要在別人的程序上改進(jìn)和拓展，讓程序產(chǎn)生更強(qiáng)大的功能。同時，還要懂得通過查閱芯片數(shù)據(jù)手冊(DATASHEET)里有關(guān)芯片命令和數(shù)據(jù)的讀寫時序來核對別人例程的可靠性，如果覺得例程不可靠就把它修改過來，成為自己的程序。不僅如此，自己應(yīng)該經(jīng)常找些項目來做，以鞏固所學(xué)的知識和積累更多的經(jīng)驗。

第三步：單片機(jī)硬件設(shè)計

當(dāng)編寫自己的程序信手拈來、閱讀別人的程序能夠發(fā)現(xiàn)問題的時候，說明自己單片機(jī)編程水平相當(dāng)不錯了。接下來就應(yīng)該研究的硬件了。硬件設(shè)計包括電路原理設(shè)計和PCB板設(shè)計。學(xué)習(xí)做硬件要比學(xué)習(xí)做軟件麻煩，成本更高，周期更長。但是，學(xué)習(xí)單片機(jī)的最終目的是做產(chǎn)品開發(fā)----軟件和硬件相結(jié)合形成完整的控制系統(tǒng)。所以，做硬件也是學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的一個必學(xué)內(nèi)容。

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

雖然有些資料也都是在DATASHEET的基礎(chǔ)上撰寫的，但內(nèi)容不全面，甚至存在翻譯上的遺漏和錯誤。當(dāng)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(jī)學(xué)習(xí)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(shè)計就比較簡單了，在這一階段只要對一些常見的PCB軟件能夠使用即可，如Protel、AltimDesigner，但如果要求最終的布線效果具有一定的美觀度就需要花費一些時間了?？偟膩碚f，作為一名單片機(jī)設(shè)計者，只要能夠駕馭單片機(jī)C語言編程，并且能夠使用常用PCB軟件進(jìn)行設(shè)計畫板，此外再具備一定的英文基礎(chǔ)。那么一定會成為一名超強(qiáng)的51單片機(jī)高手。