單片機的學習絕不僅僅是對一項知識的掌握。想要學好單片機，需要從硬件結構、內部資源、外設應用等幾個方麵多方位入手。而要想成為一名嵌入式工程師，就要對單片機的基礎非常熟悉，並且掌握C語言當中各個功能的初始化、啟動、停止各類函數的編寫調試。那麼想要掌握單片機需要從哪幾個方麵入手呢

？

 

 

在大多數的單片機實驗中
，跑馬燈實驗正是數字I/O的典型應用，也是跑馬燈的實驗被安排第一個的原因。通過將單片機的I/O引腳位進行置位或清零來點亮或關閉LED燈
，雖然簡單
，但是這就是數字電路中的邏輯功能。數學I/O應用的實驗還有按鍵實驗，當按下某鍵時
，某LED燈被點亮。數字I/O實驗教會我們單片機的編程思想
，必須首先對單片機的相應寄存器進行配置，以初始化I/O引yin腳jiao
，這zhe樣yang才cai能neng使shi該gai引yin腳jiao具ju備bei數shu字zi輸shu入ru與yu輸shu出chu功gong能neng。單dan片pian機ji的de一yi個ge內nei置zhi或huo外wai置zhi功gong能neng的de使shi用yong

，就jiu是shi對dui該gai功gong能neng相xiang關guan的de寄ji存cun器qi進jin行xing設she置zhi，初chu始shi化hua，而er這zhe便bian是shi單dan片pian機ji編bian程cheng的de特te點dian。少shao則ze4、5個函數搞定，多則十幾行程序
，要有耐心，別怕麻煩
，所有的單片機都是這樣。

 

 

單片機都有UART接口，這個簡單、古老的通訊方式可以與我們PC機的RS232接口直接連接通訊
，當然，因為它們兩者電平邏輯不同，必須要使用一個RS232電平轉換芯片才能與PC機連接
，例如Max232芯片。

 

UART接口的使用是非常重要的

，通過這個接口，我們可以使單片機與PC機之間交換信息，“接口”概念的學習也便由此引入。使用UART接口也會學習到目前最為簡單與常用的通信協議等知識。我們也可以通過PC機的串口調試軟件來監視到單片機實驗板的數據。

 

 

學會定時器的使用，就可以利用單片機來實現典型的時序邏輯電路。時序邏輯電路的應用是最強大、最廣泛的。例如，在工業的控製中
，我們讓某個開關每隔1秒鍾打開與關閉一次。這個方案可以通過普通的數字集成電路實現
，也可以通過PLC來實現，也可以通過CPLD或FPGA來lai實shi現xian，但dan是shi隻zhi有you單dan片pian機ji的de實shi現xian是shi最zui簡jian單dan，成cheng本ben也ye是shi最zui經jing濟ji的de。定ding時shi器qi是shi單dan片pian機ji內nei部bu資zi源yuan裏li最zui為wei重zhong要yao的de一yi個ge

，更geng是shi邏luo輯ji與yu時shi間jian控kong製zhi實shi現xian的de基ji礎chu。

 

 

在(zai)單(dan)片(pian)機(ji)軟(ruan)件(jian)設(she)計(ji)架(jia)構(gou)中(zhong)，一(yi)段(duan)程(cheng)序(xu)循(xun)環(huan)執(zhi)行(xing)是(shi)其(qi)一(yi)個(ge)特(te)點(dian)
，也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)弊(bi)端(duan)。每(mei)個(ge)操(cao)作(zuo)指(zhi)令(ling)的(de)執(zhi)行(xing)都(dou)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)的(de)執(zhi)行(xing)時(shi)間(jian)，如(ru)果(guo)程(cheng)序(xu)沒(mei)有(you)執(zhi)行(xing)到(dao)該(gai)指(zhi)令(ling)
，則(ze)該(gai)指(zhi)令(ling)的(de)動(dong)作(zuo)就(jiu)不(bu)會(hui)觸(chu)發(fa)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)會(hui)忽(hu)略(lve)許(xu)多(duo)快(kuai)速(su)發(fa)生(sheng)的(de)事(shi)件(jian)，例(li)如(ru)方(fang)波(bo)頻(pin)率(lv)檢(jian)測(ce)的(de)上(shang)升(sheng)沿(yan)。針(zhen)對(dui)在(zai)單(dan)片(pian)機(ji)程(cheng)序(xu)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)能(neng)夠(gou)對(dui)外(wai)部(bu)事(shi)件(jian)立(li)即(ji)做(zuo)出(chu)響(xiang)應(ying)而(er)設(she)計(ji)了(le)中(zhong)斷(duan)功(gong)能(neng)。當(dang)中(zhong)斷(duan)功(gong)能(neng)執(zhi)行(xing)時(shi)，單(dan)片(pian)機(ji)優(you)先(xian)處(chu)理(li)中(zhong)斷(duan)程(cheng)序(xu)，當(dang)中(zhong)斷(duan)處(chu)理(li)完(wan)成(cheng)後(hou)，再(zai)回(hui)到(dao)單(dan)片(pian)機(ji)的(de)正(zheng)常(chang)程(cheng)序(xu)執(zhi)行(xing)中(zhong)。中(zhong)斷(duan)的(de)機(ji)理(li)是(shi)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)理(li)解(jie)的(de)，但(dan)是(shi)什(shen)麼(me)時(shi)候(hou)打(da)開(kai)中(zhong)斷(duan)，什(shen)麼(me)時(shi)候(hou)關(guan)閉(bi)
、屏(ping)蔽(bi)中(zhong)斷(duan)，需(xu)要(yao)如(ru)何(he)配(pei)置(zhi)才(cai)能(neng)使(shi)能(neng)中(zhong)斷(duan)的(de)某(mou)些(xie)功(gong)能(neng)，中(zhong)斷(duan)裏(li)要(yao)執(zhi)行(xing)哪(na)些(xie)程(cheng)序(xu)，這(zhe)些(xie)程(cheng)序(xu)的(de)要(yao)滿(man)足(zu)哪(na)些(xie)要(yao)求(qiu)就(jiu)需(xu)要(yao)花(hua)些(xie)時(shi)間(jian)去(qu)理(li)解(jie)與(yu)實(shi)踐(jian)了(le)。中(zhong)斷(duan)學(xue)會(hui)後(hou)，就(jiu)可(ke)以(yi)編(bian)寫(xie)複(fu)雜(za)結(jie)構(gou)功(gong)能(neng)的(de)程(cheng)序(xu)，可(ke)以(yi)一(yi)邊(bian)閃(shan)著(zhe)小(xiao)LED燈
，一邊掃描著按鍵，一邊發送著數據，也可以幹著多個事情……比如，中斷功能可以使單片機吃著碗裏的
，看著鍋裏的。根據傳說中的8020定律，如果掌握了上麵提到的這四步，那麼就說明已經學會單片機80%的內容了。

 

 

單片機係統畢竟資源有限，而利用I2C、SPI通訊接口進行擴展外設是最常用的方法，也是非常重要的方法。這兩個通訊接口都是串行通訊接口，典型的基礎實驗就是I2C的EEPROM實驗與SPI的SD卡讀寫實驗。

 

 

比較，捕捉與PWM功能可以使單片機更加適合電機控製，信號檢測，實現電機速度與步長的調節。PWM波現在又是LED調光的主要手段。這裏已經初步接觸了數字電路裏的模擬電路部分。

 

 

單片機目前基本都自帶多通道A/D模數轉換器，通過這些A/D轉換器可以單片機獲取模擬量，用於檢測電壓、電dian流liu等deng信xin號hao。學xue習xi時shi要yao分fen清qing模mo擬ni地di與yu數shu字zi地di，參can考kao電dian壓ya，采cai樣yang時shi間jian
，轉zhuan換huan速su率lv，轉zhuan換huan誤wu差cha等deng重zhong要yao概gai念nian。這zhe一yi步bu學xue會hui了le數shu字zi電dian路lu控kong製zhi模mo擬ni電dian路lu部bu分fen，而er最zui簡jian單dan的deA/D模數轉換器就是電壓表實驗。

 

 

目前主流的通訊協議為USB協——下位機與上位機高速通訊接口;TCP/IP——萬能的互聯網使用的通訊協議;工業總線——諸如Modbus
，CANOpen等(deng)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)各(ge)個(ge)模(mo)塊(kuai)之(zhi)間(jian)通(tong)訊(xun)的(de)協(xie)議(yi)。這(zhe)些(xie)都(dou)會(hui)應(ying)用(yong)在(zai)未(wei)來(lai)的(de)項(xiang)目(mu)裏(li)，集(ji)成(cheng)入(ru)單(dan)片(pian)機(ji)裏(li)的(de)固(gu)件(jian)，並(bing)且(qie)也(ye)是(shi)當(dang)前(qian)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)一(yi)個(ge)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。

 

xuyaozhuyideshi
，shangmiansuojiangdexuexishunxushizhenduiyuxiangyaocongshiqianrushixingyerenyuande。ruguochuncuishidanpianjideruxing
，zexuyaoshejidaozongxian，yijiruheliyongdanpianjidezongxiantuozhanwaibudeshebei，bingqiezhongduanxitongdezhongyaoxingyaoduoyuchuankoutongxun。