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前沿拓展：

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什么是單片機？

單(dan)片(pian)機(ji)又稱單(dan)片(pian)微控制器,它不是(shi)完成(cheng)某一(yi)(yi)個(ge)邏(luo)輯功能的芯(xin)片(pian),而是(shi)把(ba)一(yi)(yi)個(ge)計(ji)算(suan)機(ji)系統集(ji)成(cheng)到一(yi)(yi)個(ge)芯(xin)片(pian)上(shang)。相當(dang)于(yu)一(yi)(yi)個(ge)微型(xing)的計(ji)算(suan)機(ji)，和計(ji)算(suan)機(ji)相比，單(dan)片(pian)機(ji)只缺少了(le)I/O設備。概括的講：一(yi)(yi)塊(kuai)芯(xin)片(pian)就成(cheng)了(le)一(yi)(yi)臺計(ji)算(suan)機(ji)。它的體積小、質量(liang)輕、價格便(bian)宜(yi)、為學習(xi)、應用(yong)和開發提供了(le)便(bian)利條(tiao)件。同時，學習(xi)使用(yong)單(dan)片(pian)機(ji)是(shi)了(le)解計(ji)算(suan)機(ji)原理(li)與結構(gou)的最佳選擇。

發展歷史

單(dan)(dan)片(pian)機(ji)（Microcontrollers）誕生于1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的(de)(de)(de)(de)SCM單(dan)(dan)片(pian)機(ji)都是8位(wei)或4位(wei)的(de)(de)(de)(de)。其中最成功的(de)(de)(de)(de)是INTEL的(de)(de)(de)(de)8051，此后(hou)在8051上發(fa)展出了MCS51系(xi)列MCU系(xi)統。基(ji)于這(zhe)一系(xi)統的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)系(xi)統直到(dao)現(xian)在還在廣泛使用。隨(sui)(sui)著工業控制領(ling)域要求(qiu)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)，開始出現(xian)了16位(wei)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)，但因(yin)為(wei)性價比不理想并未得(de)到(dao)很廣泛的(de)(de)(de)(de)應用。90年代后(hou)隨(sui)(sui)著消費(fei)電子產(chan)品(pin)大發(fa)展，單(dan)(dan)片(pian)機(ji)技術得(de)到(dao)了巨大提高(gao)(gao)。隨(sui)(sui)著INTEL i960系(xi)列特(te)別是后(hou)來的(de)(de)(de)(de)ARM系(xi)列的(de)(de)(de)(de)廣泛應用，32位(wei)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)迅速取代16位(wei)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)端地位(wei)，并且進(jin)入(ru)主流市場。

而(er)傳統的(de)8位單片機的(de)性能(neng)(neng)也得到了(le)飛速(su)提高(gao)，處理能(neng)(neng)力比起80年(nian)代提高(gao)了(le)數百(bai)倍。高(gao)端(duan)(duan)的(de)32位Soc單片機主(zhu)頻已經超過2GHz，性能(neng)(neng)直追90年(nian)代中(zhong)期的(de)專用(yong)處理器，而(er)普通的(de)型(xing)號出廠價格跌(die)落至1美(mei)元，最高(gao)端(duan)(duan)的(de)型(xing)號也只(zhi)有10美(mei)元。

當代單片(pian)機(ji)(ji)系(xi)(xi)統(tong)(tong)已經(jing)不再只在(zai)裸機(ji)(ji)環境下開發和使(shi)用(yong)，大量專用(yong)的(de)嵌入(ru)式操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)被廣泛(fan)應用(yong)在(zai)全系(xi)(xi)列的(de)單片(pian)機(ji)(ji)上。而在(zai)作(zuo)為(wei)掌上電腦和智能手機(ji)(ji)核心處理的(de)高端單片(pian)機(ji)(ji)可(ke)以直(zhi)接使(shi)用(yong)專用(yong)的(de)Windows和Linux操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。比如windows的(de)windowsPhone，android和蘋(pin)果的(de)IOS系(xi)(xi)統(tong)(tong)都是(shi)基于予linux的(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(IOS是(shi)基于Darwin系(xi)(xi)統(tong)(tong)演變而來，而Darwin也是(shi)一種Unix-like操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong))。

主要階段

早期階段

SCM即單(dan)片微(wei)型計算(suan)機（Microcontrollers）階段(duan)，主要是(shi)尋求最(zui)佳的單(dan)片形態嵌入(ru)式(shi)系(xi)(xi)統(tong)的最(zui)佳體(ti)系(xi)(xi)結構(gou)。“創新(xin)模式(shi)”獲得成(cheng)功，奠(dian)定了SCM與通用計算(suan)機完全不同(tong)的發(fa)展道(dao)路(lu)。在開創嵌入(ru)式(shi)系(xi)(xi)統(tong)獨立發(fa)展道(dao)路(lu)上，Intel公司功不可沒。

1971年intel公司研(yan)制(zhi)出(chu)世(shi)界上(shang)第(di)(di)一個(ge)4位的(de)微處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)；Intel公司的(de)霍夫研(yan)制(zhi)成功世(shi)界上(shang)第(di)(di)一塊4位微處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)芯片Intel 4004，標(biao)志著第(di)(di)一代(dai)微處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)問(wen)世(shi)，微處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)和微機(ji)時代(dai)從此開始。因發明微處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)，霍夫被英國《經濟學家(jia)》雜志列為“二戰以來最有(you)影響力的(de)7位科學家(jia)”之一。

1971年11月，Intel推出MCS-4微型(xing)計算(suan)機系統（包括4001 ROM芯(xin)片(pian)(pian)、4002 RAM芯(xin)片(pian)(pian)、4003移位寄(ji)存器芯(xin)片(pian)(pian)和4004微處(chu)理(li)器）其中4004（下(xia)圖）包含2300個晶體管(guan)，尺寸規格為(wei)3mm×4mm，計算(suan)性能(neng)遠遠超過當(dang)年的ENIAC，最初(chu)售(shou)價為(wei)200美(mei)元。

1972年4月，霍(huo)夫等人開發出第(di)一個8位(wei)微(wei)(wei)處(chu)理器Intel 8008。由于(yu)8008采用的是P溝道MOS微(wei)(wei)處(chu)理器，因(yin)此(ci)仍屬第(di)一代微(wei)(wei)處(chu)理器。

1973年(nian)intel公司研制出8位的微(wei)處(chu)理器(qi)(qi)8080；1973年(nian)8月(yue)，霍夫等人研制出8位微(wei)處(chu)理器(qi)(qi)Intel 8080，以N溝道MOS電路取代了(le)P溝道，第二代微(wei)處(chu)理器(qi)(qi)就此誕生(sheng)。

主頻2MHz的8080芯(xin)片運算速(su)度(du)比8008快(kuai)10倍，可存(cun)取64KB存(cun)儲器，使用(yong)了(le)基于6微(wei)米技術的6000個晶體管，處理速(su)度(du)為0.64MIPS（Million Instructions Per Second ）。

1975年(nian)4月，MITS發布第(di)(di)一個通用型Altair 8800，售價(jia)375美(mei)元，帶有1KB存儲器。這(zhe)是世(shi)界上第(di)(di)一臺微型計算機。

1976年intel公司研(yan)制出MCS-48系列8位的(de)單(dan)片機，這也是單(dan)片機的(de)問世(shi)。

Zilog公(gong)司于1976年開發的(de)Z80微(wei)處理器(qi)，廣泛用于微(wei)型計算機和工業自動(dong)控制(zhi)設備。當時，Zilog、Motorola和Intel在微(wei)處理器(qi)領(ling)域三足鼎立。

20世紀80年代初，Intel公司在MCS-48系(xi)(xi)列(lie)單(dan)片機(ji)的基礎上，推出了MCS-51系(xi)(xi)列(lie)8位高檔單(dan)片機(ji)。MCS-51系(xi)(xi)列(lie)單(dan)片機(ji)無論(lun)是片內RAM容量，I/O口功(gong)能，系(xi)(xi)統擴(kuo)展(zhan)方面(mian)都有了很大(da)的提高。

中期發展

MCU即微控(kong)制器（Micro Controller Unit）階段，主要(yao)的(de)(de)技(ji)術(shu)發展方向是：不(bu)斷擴(kuo)展滿(man)足嵌入式應用時，對象系統要(yao)求的(de)(de)各種外圍電路與接(jie)口(kou)電路，突顯其對象的(de)(de)智能化控(kong)制能力。它所(suo)涉及的(de)(de)領域(yu)都與對象系統相關，因此，發展MCU的(de)(de)重任不(bu)可避免地落在(zai)電氣(qi)、電子技(ji)術(shu)廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出(chu)MCU的(de)(de)發展也有(you)其客(ke)觀因素。在(zai)發展MCU方面，最著名的(de)(de)廠家當數Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式應用(yong)方面(mian)的巨(ju)大優勢，將MCS-51從單(dan)片微型(xing)計算(suan)機迅速發(fa)(fa)展到微控制(zhi)器(qi)。因此(ci)，當我們回顧(gu)嵌入式系統發(fa)(fa)展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。

當前趨勢

SoC嵌入式系統(System on Chip）式的獨(du)立(li)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)之路，向(xiang)MCU階段發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的重要因素，就(jiu)是尋求(qiu)應用系統在(zai)芯片(pian)(pian)上的最(zui)大(da)化(hua)解決，因此(ci)，專用單(dan)片(pian)(pian)機(ji)的發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)自然形成了SoC化(hua)趨勢。隨著微(wei)電子技(ji)術、IC設(she)計、EDA工具的發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)，基于(yu)SoC的單(dan)片(pian)(pian)機(ji)應用系統設(she)計會有較(jiao)大(da)的發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)。因此(ci)，對(dui)單(dan)片(pian)(pian)機(ji)的理解可以(yi)從(cong)單(dan)片(pian)(pian)微(wei)型計算機(ji)、單(dan)片(pian)(pian)微(wei)控制器延伸到單(dan)片(pian)(pian)應用系統。SOC最(zui)具代表性的首當ARM，ARM公司憑借IP授權的方式占據(ju)了單(dan)片(pian)(pian)機(ji)絕大(da)部分江山，因此(ci)單(dan)片(pian)(pian)機(ji)學習，我(wo)們直接跳過51單(dan)片(pian)(pian)機(ji)，從(cong)主流學習，更為實用。

為什么學習單片機？

單(dan)片(pian)(pian)機(ji)(ji)(ji)(ji)滲透到(dao)我(wo)們生活的(de)(de)各(ge)(ge)個領(ling)域，幾乎很難找到(dao)哪個領(ling)域沒有單(dan)片(pian)(pian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)蹤跡。導(dao)彈的(de)(de)導(dao)航(hang)裝置，飛機(ji)(ji)(ji)(ji)上各(ge)(ge)種儀表的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)網絡通(tong)訊與數據傳(chuan)輸，工業自(zi)動(dong)化(hua)過程的(de)(de)實時(shi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和數據處(chu)理，廣泛使用(yong)的(de)(de)各(ge)(ge)種智(zhi)能(neng)IC卡，民用(yong)豪(hao)華轎車(che)的(de)(de)安(an)全保障系統，錄像機(ji)(ji)(ji)(ji)、攝像機(ji)(ji)(ji)(ji)、全自(zi)動(dong)洗衣機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，以及程控(kong)(kong)(kong)玩具、電(dian)子(zi)寵物等等，這些(xie)都離不開單(dan)片(pian)(pian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。更不用(yong)說自(zi)動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)領(ling)域的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人、智(zhi)能(neng)儀表、醫療器(qi)械(xie)以及各(ge)(ge)種智(zhi)能(neng)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)了。因此，單(dan)片(pian)(pian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)學習、開發與應(ying)用(yong)將造就一批計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)應(ying)用(yong)與智(zhi)能(neng)化(hua)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)科學家、工程師。

單片(pian)機廣(guang)泛應(ying)用于儀器儀表、家用電(dian)器、醫用設備(bei)、航空航天、專(zhuan)用設備(bei)的智能(neng)化(hua)管理及過程控制等領(ling)域，大致可分如下幾(ji)個范疇：

智能儀器

單片機具有體積小、功(gong)耗低、控制功(gong)能(neng)(neng)強、擴展靈(ling)活、微(wei)型(xing)化和使用(yong)方便等優點，廣泛應用(yong)于儀器(qi)儀表(biao)中，結(jie)合(he)不同(tong)類型(xing)的傳感器(qi)，可實現諸如電壓(ya)、電流、功(gong)率(lv)、頻(pin)率(lv)、濕度(du)、溫度(du)、流量(liang)(liang)、速度(du)、厚度(du)、角度(du)、長度(du)、硬度(du)、元素、壓(ya)力等物理量(liang)(liang)的測量(liang)(liang)。采用(yong)單片機控制使得儀器(qi)儀表(biao)數(shu)字化、智能(neng)(neng)化、微(wei)型(xing)化，且功(gong)能(neng)(neng)比起采用(yong)電子或數(shu)字電路更加強大。

例如精密的(de)測(ce)量設(she)備（電(dian)壓表、功率(lv)計(ji)，示波器，各種分析儀）。

工業控制

單片機具(ju)有體積小、控制(zhi)(zhi)功能(neng)強、功耗(hao)低、環境(jing)適應(ying)能(neng)力強、擴展靈活和使(shi)用(yong)方便等(deng)優點，用(yong)單片機可以(yi)構(gou)成形式多樣的(de)控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、數據采集(ji)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、通(tong)信系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、信號檢測系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、無線感知系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、測控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、機器人(ren)等(deng)應(ying)用(yong)控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)。例如工廠流水線的(de)智能(neng)化管理，電梯智能(neng)化控制(zhi)(zhi)、各種報警(jing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，與(yu)計算機聯(lian)網(wang)構(gou)成二級控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)等(deng)。

家用電器

家(jia)用電(dian)器廣(guang)泛(fan)采用了單片機控制，從電(dian)飯煲、洗衣(yi)機、電(dian)冰箱、空調機、彩電(dian)、其他(ta)音響(xiang)視(shi)頻器材、再到電(dian)子(zi)秤量設備(bei)和白色(se)家(jia)電(dian)等(deng)。

網絡和通信

現代(dai)的(de)單片(pian)機(ji)(ji)普遍具備(bei)通(tong)信接口，可以很方便地與計(ji)算(suan)機(ji)(ji)進行數據通(tong)信，為在計(ji)算(suan)機(ji)(ji)網(wang)絡和通(tong)信設備(bei)間的(de)應(ying)用提供了極好的(de)物(wu)質條(tiao)件，通(tong)信設備(bei)基(ji)本上(shang)都實現了單片(pian)機(ji)(ji)智能(neng)控(kong)制，從手機(ji)(ji)，電話機(ji)(ji)、小型程控(kong)交換(huan)機(ji)(ji)、樓宇自動(dong)通(tong)信呼叫系統、列車無線通(tong)信、再到日常(chang)工作中隨處可見的(de)移(yi)動(dong)電話，集(ji)群移(yi)動(dong)通(tong)信，無線電對講機(ji)(ji)等(deng)。

醫療設備領域

單片機在(zai)醫用設備中的(de)用途亦相當(dang)廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護(hu)儀，超聲(sheng)診(zhen)斷設備及病床呼叫系統(tong)等等。

模塊化系統

某些(xie)專(zhuan)用單(dan)片(pian)(pian)機(ji)設(she)計用于(yu)實(shi)現特(te)定功能(neng)，從(cong)而在(zai)各種電路中(zhong)(zhong)(zhong)進行模塊化(hua)(hua)應用，而不要求(qiu)使用人員了解(jie)其(qi)內部結構。如(ru)(ru)音(yin)樂集成單(dan)片(pian)(pian)機(ji)，看(kan)似簡單(dan)的功能(neng)，微(wei)縮在(zai)純電子芯片(pian)(pian)中(zhong)(zhong)(zhong)（有別于(yu)磁帶機(ji)的原理(li)），就(jiu)需要復(fu)雜的類(lei)似于(yu)計算機(ji)的原理(li)。如(ru)(ru)：音(yin)樂信號以數字的形式存于(yu)存儲器中(zhong)(zhong)(zhong)（類(lei)似于(yu)ROM），由微(wei)控制(zhi)器讀出，轉化(hua)(hua)為模擬音(yin)樂電信號（類(lei)似于(yu)聲卡）。

在(zai)大(da)型電路(lu)中，這種模塊化(hua)應(ying)用極大(da)地縮小(xiao)了體積，簡化(hua)了電路(lu)，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

汽車電子

單(dan)片機在汽(qi)(qi)車電子中的(de)應用非常廣泛，例如汽(qi)(qi)車中的(de)發動機控制(zhi)器(qi)，基于CAN總線的(de)汽(qi)(qi)車發動機智(zhi)能電子控制(zhi)器(qi)、GPS導航系(xi)(xi)統、abs防(fang)抱(bao)死(si)系(xi)(xi)統、制(zhi)動系(xi)(xi)統、胎壓檢測(ce)等。

此外，單片機在工商、金融、科研、教育(yu)、電(dian)力、通信、物流和國防航空(kong)航天等領域都有著十分(fen)廣泛的用途。

如何學習單片機編程

基礎理論學習

基(ji)(ji)(ji)礎(chu)理論知(zhi)識包括模(mo)(mo)擬電路(lu)(lu)、數(shu)字(zi)電路(lu)(lu)和(he)C語言知(zhi)識。模(mo)(mo)擬電路(lu)(lu)和(he)數(shu)字(zi)電路(lu)(lu)屬于抽象學(xue)科，要(yao)把它學(xue)好還得(de)(de)費點精神。在你學(xue)習(xi)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)之前，覺(jue)(jue)得(de)(de)模(mo)(mo)擬電路(lu)(lu)和(he)數(shu)字(zi)電路(lu)(lu)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)不(bu)好的(de)(de)話，不(bu)要(yao)急著學(xue)習(xi)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)，應該先(xian)回顧所學(xue)過的(de)(de)模(mo)(mo)擬電路(lu)(lu)和(he)數(shu)字(zi)電路(lu)(lu)知(zhi)識，為學(xue)習(xi)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)加強基(ji)(ji)(ji)礎(chu)。否則(ze)，你的(de)(de)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)學(xue)習(xi)之路(lu)(lu)不(bu)僅會很(hen)艱難和(he)漫長，還可(ke)能半途(tu)而(er)廢。筆者始終(zhong)認為，扎實(shi)的(de)(de)電子技術(shu)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)是(shi)學(xue)好單(dan)(dan)片(pian)機(ji)的(de)(de)關(guan)鍵，直接影響單(dan)(dan)片(pian)機(ji)學(xue)習(xi)入門(men)的(de)(de)快慢。有些同學(xue)覺(jue)(jue)得(de)(de)單(dan)(dan)片(pian)機(ji)很(hen)難，越學(xue)越復雜(za)，最后(hou)學(xue)不(bu)下去了(le)。有的(de)(de)同學(xue)看書時似乎明(ming)白了(le)，可(ke)是(shi)動起手來卻一(yi)塌糊涂，究其(qi)原因就是(shi)電子技術(shu)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)沒(mei)有打(da)好，首先(xian)被(bei)表面知(zhi)識給困惑了(le)。

單(dan)片(pian)(pian)機屬于數字(zi)(zi)電路(lu)(lu)，其概念、術語、硬件(jian)結構和原理都源(yuan)自數字(zi)(zi)電路(lu)(lu)，如果(guo)數字(zi)(zi)電路(lu)(lu)基(ji)礎扎實，對復雜的單(dan)片(pian)(pian)機硬件(jian)結構和原理就(jiu)能容易理解(jie)，就(jiu)能輕松地邁(mai)開(kai)學習(xi)的第一步(bu)，自信(xin)心(xin)也會(hui)樹立起來。相反，基(ji)礎不(bu)好，這個(ge)看(kan)不(bu)懂那個(ge)也弄不(bu)明白(bai)，越學問(wen)題越多，越學越沒有信(xin)心(xin)。如果(guo)你(ni)覺得單(dan)片(pian)(pian)機很難(nan)，那就(jiu)應該先放下單(dan)片(pian)(pian)機教材，去重溫數字(zi)(zi)電路(lu)(lu)，搞清(qing)楚觸發器(qi)、寄(ji)存器(qi)、門電路(lu)(lu)、COMS電路(lu)(lu)、時(shi)(shi)序邏輯(ji)和時(shi)(shi)序圖、進制(zhi)轉換等理論知(zhi)識(shi)。理解(jie)了這些知(zhi)識(shi)之后(hou)再去看(kan)看(kan)單(dan)片(pian)(pian)機的結構和原理，我(wo)想你(ni)會(hui)大(da)徹大(da)悟，信(xin)心(xin)倍增。

模(mo)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)是電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)技術最基礎的(de)學(xue)科，它(ta)讓你知道什么是電(dian)(dian)(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)(dian)(dian)容、電(dian)(dian)(dian)(dian)感、二極管、三(san)極管、場效應管、放(fang)大器等(deng)等(deng)以及(ji)它(ta)們的(de)工(gong)作原理和在電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)中的(de)作用，這(zhe)是學(xue)習(xi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)技術必須掌握的(de)基礎知識(shi)。一般是先學(xue)習(xi)模(mo)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)再去(qu)學(xue)習(xi)數(shu)字(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)。扎實(shi)的(de)模(mo)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)基礎不僅讓你容易看懂(dong)別人設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，而(er)且(qie)讓你的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)更可(ke)靠，提高產品質量。

單片機(ji)的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)習離不(bu)(bu)開編(bian)程，在所有的(de)(de)程序(xu)設計(ji)中C語(yu)(yu)(yu)言(yan)運用的(de)(de)最為廣泛。C語(yu)(yu)(yu)言(yan)知識并不(bu)(bu)難，沒有任何編(bian)程基礎的(de)(de)人都可以(yi)學(xue)(xue)(xue)，在我(wo)看來，初中生、高中生、中專生、大學(xue)(xue)(xue)生都能學(xue)(xue)(xue)會(hui)。當然，數(shu)學(xue)(xue)(xue)基礎好、邏(luo)輯思(si)維好的(de)(de)人學(xue)(xue)(xue)起來相對輕松一(yi)些(xie)。C語(yu)(yu)(yu)言(yan)需要(yao)掌(zhang)握的(de)(de)知識就那(nei)么3個(ge)條(tiao)(tiao)件判斷語(yu)(yu)(yu)句(ju)、3個(ge)循環語(yu)(yu)(yu)句(ju)、3個(ge)跳轉語(yu)(yu)(yu)句(ju)和1個(ge)開關(guan)語(yu)(yu)(yu)句(ju)。別小(xiao)看這(zhe)(zhe)10個(ge)語(yu)(yu)(yu)句(ju)，用他們組合形成(cheng)的(de)(de)邏(luo)輯要(yao)多復(fu)雜(za)有多復(fu)雜(za)。學(xue)(xue)(xue)習時要(yao)一(yi)條(tiao)(tiao)語(yu)(yu)(yu)句(ju)一(yi)條(tiao)(tiao)語(yu)(yu)(yu)句(ju)的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)，學(xue)(xue)(xue)一(yi)條(tiao)(tiao)活用一(yi)條(tiao)(tiao)，全部學(xue)(xue)(xue)過(guo)用過(guo)這(zhe)(zhe)些(xie)關(guan)鍵語(yu)(yu)(yu)句(ju)后(hou)，相信(xin)你的(de)(de)C基礎建立了。

當基礎(chu)打好以(yi)(yi)(yi)后，你會(hui)感覺(jue)到單(dan)(dan)片(pian)機(ji)不(bu)再難學(xue)了，而且(qie)越(yue)學(xue)越(yue)起勁。當單(dan)(dan)片(pian)機(ji)乖乖的(de)(de)依照你的(de)(de)邏輯思維和(he)算法去執行指(zhi)令，實現預期控(kong)制效(xiao)果的(de)(de)時候，成(cheng)就感會(hui)讓你信心十足、夜以(yi)(yi)(yi)續日、廢(fei)寢忘食的(de)(de)投入到單(dan)(dan)片(pian)機(ji)的(de)(de)世界里。可以(yi)(yi)(yi)這(zhe)么(me)說，扎實的(de)(de)電子技術基礎(chu)和(he)C語言基礎(chu)能增強學(xue)習單(dan)(dan)片(pian)機(ji)信心，較快掌(zhang)握單(dan)(dan)片(pian)機(ji)技術。

動手實驗

這(zhe)是真(zhen)正(zheng)學(xue)習(xi)單片機(ji)的(de)(de)過程，既(ji)讓(rang)(rang)人(ren)興奮又(you)讓(rang)(rang)人(ren)疲憊，既(ji)讓(rang)(rang)人(ren)無奈又(you)讓(rang)(rang)人(ren)不服(fu)，既(ji)讓(rang)(rang)人(ren)孤獨又(you)讓(rang)(rang)人(ren)充(chong)實，既(ji)讓(rang)(rang)人(ren)氣憤(fen)又(you)讓(rang)(rang)人(ren)欣慰，既(ji)有(you)(you)(you)失(shi)落感又(you)有(you)(you)(you)成(cheng)就感。其(qi)中的(de)(de)酸(suan)甜苦(ku)(ku)辣只有(you)(you)(you)學(xue)過的(de)(de)人(ren)深有(you)(you)(you)體會。思想(xiang)上要有(you)(you)(you)刻苦(ku)(ku)學(xue)習(xi)的(de)(de)決心，硬件上要有(you)(you)(you)一(yi)套完整的(de)(de)學(xue)習(xi)開(kai)發(fa)工具，軟件上要注重理(li)論(lun)和實踐(jian)相結合。

1.有刻苦學習(xi)的決心

首先(xian)，明確學(xue)(xue)習(xi)(xi)目的(de)(de)(de)。先(xian)認真(zhen)回(hui)答兩個(ge)(ge)問(wen)題：我學(xue)(xue)單片(pian)機(ji)(ji)(ji)來做什(shen)么？需要多(duo)(duo)(duo)長時間(jian)把它學(xue)(xue)會？這是(shi)你(ni)學(xue)(xue)單片(pian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)動力。沒有動力，我想你(ni)堅持(chi)不了多(duo)(duo)(duo)久。其次，端正學(xue)(xue)習(xi)(xi)心態。單片(pian)機(ji)(ji)(ji)學(xue)(xue)習(xi)(xi)過(guo)程(cheng)是(shi)枯(ku)燥乏味(wei)、孤(gu)獨寂寞的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。要知(zhi)道，學(xue)(xue)習(xi)(xi)知(zhi)識沒有捷徑，只有循序漸進，腳踏實(shi)地，一步一個(ge)(ge)腳印，才能學(xue)(xue)到真(zhen)功夫(fu)。再次，要多(duo)(duo)(duo)動腦勤動手(shou)。單片(pian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)學(xue)(xue)習(xi)(xi)具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)實(shi)踐性，是(shi)一門很(hen)注重實(shi)際動手(shou)操作的(de)(de)(de)技術學(xue)(xue)科。不動手(shou)實(shi)踐你(ni)是(shi)學(xue)(xue)不會單片(pian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)。最后，虛心交流。在單片(pian)機(ji)(ji)(ji)學(xue)(xue)習(xi)(xi)過(guo)程(cheng)中每個(ge)(ge)人(ren)都會遇到無(wu)數不能解決的(de)(de)(de)問(wen)題，需要你(ni)向有經驗的(de)(de)(de)過(guo)來人(ren)虛心求教，否則，一味(wei)的(de)(de)(de)自己(ji)埋頭摸索(suo)會走(zou)許(xu)多(duo)(duo)(duo)彎(wan)路，浪(lang)費很(hen)多(duo)(duo)(duo)時間(jian)。

2.有(you)一套完整的學習開發工具

學(xue)習單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)需(xu)(xu)要(yao)成本(ben)的。必(bi)須(xu)有(you)一臺(tai)電腦、一塊單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)開(kai)發(fa)(fa)板(ban)(ban)（如(ru)果開(kai)發(fa)(fa)板(ban)(ban)不(bu)(bu)能(neng)直接下載(zai)程序(xu)代(dai)碼的話還得需(xu)(xu)要(yao)一個編程器(qi)）、一套視頻(pin)教(jiao)(jiao)程、一本(ben)單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)教(jiao)(jiao)材(cai)(cai)(cai)和(he)一本(ben)C語言教(jiao)(jiao)材(cai)(cai)(cai)。電腦是(shi)用來(lai)編寫和(he)編譯(yi)程序(xu)，并將程序(xu)代(dai)碼下載(zai)到單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)上；開(kai)發(fa)(fa)板(ban)(ban)用來(lai)運行單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)程序(xu)，驗證實際效果；視頻(pin)教(jiao)(jiao)程就是(shi)手把手教(jiao)(jiao)你單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)開(kai)發(fa)(fa)環境的使用、單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)編程和(he)調試。對(dui)于單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)初學(xue)者來(lai)說，視頻(pin)教(jiao)(jiao)程必(bi)須(xu)看，要(yao)不(bu)(bu)然，哪怕(pa)把教(jiao)(jiao)材(cai)(cai)(cai)看了幾遍，還是(shi)不(bu)(bu)知(zhi)道如(ru)何下手，尤其是(shi)院校里的單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)教(jiao)(jiao)材(cai)(cai)(cai)，學(xue)了之后，面對(dui)真正的單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)時可(ke)能(neng)還是(shi)束手無策；單(dan)(dan)片機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)教(jiao)(jiao)材(cai)(cai)(cai)和(he)C語言教(jiao)(jiao)材(cai)(cai)(cai)是(shi)理論學(xue)習資料，備忘備查。不(bu)(bu)要(yao)為了節約成本(ben)不(bu)(bu)用開(kai)發(fa)(fa)板(ban)(ban)而光用Proteus軟(ruan)件仿(fang)真調試，這和(he)紙(zhi)上談兵沒什么區別。

3. 要注重理論和(he)實踐相結合

單(dan)(dan)片機C語(yu)言編(bian)程(cheng)理論知(zhi)識(shi)并不(bu)深(shen)奧，光看書不(bu)動(dong)手也能(neng)明白。但在實際編(bian)程(cheng)的時候(hou)就(jiu)沒那么簡單(dan)(dan)了。一(yi)個(ge)程(cheng)序(xu)的形(xing)成不(bu)僅需要(yao)有(you)C語(yu)言知(zhi)識(shi)，更多(duo)需要(yao)融入你個(ge)人的編(bian)程(cheng)思路(lu)和(he)算(suan)法。編(bian)程(cheng)思路(lu)和(he)算(suan)法決定一(yi)個(ge)程(cheng)序(xu)的優(you)劣(lie)，是單(dan)(dan)片機編(bian)程(cheng)的大問題，只有(you)在實際動(dong)手編(bian)寫的時候(hou)才會有(you)深(shen)切的感(gan)悟(wu)。一(yi)個(ge)程(cheng)序(xu)能(neng)否(fou)按照你的意愿正常(chang)運行就(jiu)要(yao)看你的思路(lu)和(he)算(suan)法是否(fou)正確、合理。如果程(cheng)序(xu)不(bu)正常(chang)則要(yao)反(fan)復調試(shi)(檢查、修改思路(lu)和(he)算(suan)法)，直到成功。這個(ge)過(guo)程(cheng)耗(hao)時、費腦、疲精神，意志(zhi)不(bu)堅強(qiang)者往(wang)往(wang)被絆倒在這里半途(tu)而廢。

學(xue)(xue)習(xi)編(bian)(bian)寫(xie)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)應該按照以下過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)學(xue)(xue)習(xi)，效(xiao)果會(hui)(hui)更(geng)好。看到例(li)程(cheng)(cheng)題目(mu)先(xian)試(shi)(shi)著構(gou)思自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)思路(lu)，然(ran)后(hou)再看教(jiao)材(cai)或視頻教(jiao)程(cheng)(cheng)里的(de)(de)(de)(de)(de)代碼，研究人家的(de)(de)(de)(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)思路(lu)，注意與自(zi)己(ji)思路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)差異；接下來就(jiu)照搬人家的(de)(de)(de)(de)(de)思路(lu)親自(zi)動手(shou)編(bian)(bian)寫(xie)這(zhe)個程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)，領(ling)會(hui)(hui)其(qi)中每一(yi)條(tiao)語句(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用；對(dui)有疑問(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方試(shi)(shi)著按照自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)思路(lu)修改(gai)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)，比(bi)較(jiao)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)運行效(xiao)果，領(ling)會(hui)(hui)其(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)妙(miao)。每一(yi)個例(li)程(cheng)(cheng)都(dou)堅(jian)持(chi)按照這(zhe)個過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)學(xue)(xue)習(xi)，你(ni)很快會(hui)(hui)找到編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)感覺，取其(qi)精華去其(qi)糟粕，久而久之會(hui)(hui)形成(cheng)(cheng)你(ni)獨(du)特(te)的(de)(de)(de)(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)思想。當然(ran)，剛開(kai)始(shi)，看別(bie)人的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)源代碼就(jiu)像(xiang)看天書一(yi)樣，只要(yao)硬(ying)著頭皮看，看到不懂的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵字和(he)語句(ju)就(jiu)翻書查(cha)閱、對(dui)照。只要(yao)能堅(jian)持(chi)下來，學(xue)(xue)習(xi)收獲會(hui)(hui)事(shi)半功(gong)倍。在(zai)(zai)實(shi)踐過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中不僅(jin)要(yao)學(xue)(xue)會(hui)(hui)別(bie)人的(de)(de)(de)(de)(de)例(li)程(cheng)(cheng)，還要(yao)在(zai)(zai)別(bie)人的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)上改(gai)進和(he)拓(tuo)展，讓程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)產生更(geng)強大的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)能。同時(shi)，還要(yao)懂得通(tong)過(guo)(guo)查(cha)閱芯片數據手(shou)冊（DATASHEET）里有關芯片命令(ling)和(he)數據的(de)(de)(de)(de)(de)讀寫(xie)時(shi)序(xu)(xu)(xu)來核(he)對(dui)別(bie)人例(li)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)可靠性，如(ru)(ru)果你(ni)覺得例(li)程(cheng)(cheng)不可靠就(jiu)把(ba)它修改(gai)過(guo)(guo)來，成(cheng)(cheng)為是你(ni)自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)。不僅(jin)如(ru)(ru)此，自(zi)己(ji)應該經常找些項目(mu)來做，以鞏固所學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)知識和(he)積累更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)經驗。

以(yi)上(shang)，從(cong)單片(pian)機是(shi)什么(me)，為什要學(xue)習單片(pian)機，以(yi)及(ji)如何學(xue)習三(san)個方(fang)面進行了闡(chan)述，下一篇(pian)我們(men)就要揚帆起航，開始(shi)單片(pian)機的(de)學(xue)習之路了，你是(shi)否有興趣(qu)呢(ni)？

拓展知識：