學習單片機的八個步驟

ID:70481 · 發表于 2014-12-15 00:29

學習使用單片機就是理解單片機硬件結構，以及內部資源的應用,在匯編或C語言中學會各種功能的初始化設置，以及實現各種功能的程序編制。

第一步：數字I/O的使用
使用按鈕輸入信號，發光二極管顯示輸出電平，就可以學習引腳的數字I/O功能，在按下某個按鈕后，某發光二極管發亮，這就是數字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡單，但是可以學習一般的單片機編程思想，例如，必須設置很多寄存器對引腳進行初始化處理，才能使引腳具備有數字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機的一個功能，就要對控制該功能的寄存器進行設置，這就是單片機編程的特點，千萬不要怕麻煩，所有的單片機都是這樣。

第二步：定時器的使用
學會定時器的使用，就可以用單片機實現時序電路，時序電路的功能是強大的，在工業、家用電氣設備的控制中有很多應用，例如，可以用單片機實現一個具有一個按鈕的樓道燈開關，該開關在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動滅，當按鈕連續按下兩次后，燈常亮不滅，當按鈕按下時間超過2s，則燈滅。數字集成電路可以實現時序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實現時序電路，可編程控制器（PLC）也可以實現時序電路，但是只有單片機實現起來最簡單，成本最低。最初使用的時候，可以做一個簡單的例子，比如定時500ms，讓led閃爍。定時器的使用是非常重要的，邏輯加時間控制是單片機使用的基礎。

第三步：中斷
單片機的特點是一段程序反復執行，程序中的每個指令的執行都需要一定的執行時間，如果程序沒有執行到某指令，則該指令的動作就不會發生，這樣就會耽誤很多快速發生的事情，例如，按鈕按下時的下降沿。要使單片機在程序正常運行過程中，對快速動作做出反應，就必須使用單片機的中斷功能，該功能就是在快速動作發生后，單片機中斷正常運行的程序，處理快速發生的動作，處理完成后，在返回執行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什么時候不允許中斷發生（屏蔽中斷）、什么時候允許中斷發生（開中斷），需要設置哪些寄存器才能使某種中斷起作用，中斷開始時，程序應該干什么，中斷完成后，程序應該干什么等等。中斷學會后，就可以編制更復雜結構的程序，這樣的程序可以干著一件事，監視著一件事，一旦監視的事情發生，就中斷正在干的事情，處理監視的事情，當然也可以監視多個事情，形象的比喻，中斷功能使單片機具有吃著碗里的，看著鍋里的功能。
以上三步學會，就相當于降龍十八掌武功，會了三掌了，可以勉強護身。

第四步：與PC機進行RS232通信
現在單片機基本都有UART接口，很多都具有兩個UART接口。當單片機與PC機進行串口通信時，UART接口與電腦的RS232接口之間需要使用一個類似MAX232的芯片進行電平轉換。UART接口的使用是非常重要的，通過該接口，可以使單片機與PC機之間交換信息，雖然RS232通信并不先進，但是對于接口的學習是非常重要的。正確使用UART接口，需要學習通信協議，PC機的RS232接口編程等等知識。試想，單片機實驗板上的數據顯示在PC機監視器上，而PC機的鍵盤信號可以在單片機實驗板上得到顯示，將是多么有意思的事情啊！

第五步：學會A/D轉換
目前性能較好的單片機都帶有片上的ADC，支持多通道，分辨率也從8位，10位到12位或更高。通過這些A/D轉換器可以使單片機操作模擬量，顯示和檢測電壓、電流等信號。學習時注意模擬地與數字地、參考電壓、采樣時間，轉換速率，轉換誤差等概念。使用A/D轉換功能的簡單的例子是設計一個電壓表。

第六步：學會SPI、I2C接口和液晶顯示器接口
這些接口的使用可以使單片機更容易連接外部設備，在擴展單片機功能方面非常重要。

第七步：學會比較、捕捉、PWM功能
這些功能可以使單片機能夠控制電機，檢測轉速信號，實現電機調速器等控制起功能。
如果以上七步都學會，就可以設計一般的應用系統，相當于學會十招降龍十八掌，可以出手攻擊了。

第八步：學習USB接口、TCP/IP接口、各種工業總線的硬件與軟件設計
學習USB接口、TCP/IP接口、各種工業總線的硬件與軟件設計是非常重要的，因為這是當前產品開發的發展方向。

到此為止，相當于學會15招降龍十八掌，但還不到打遍天下無敵手的境界。即使如此，也算是單片機大蝦了。