单片机学习心得 单片机学习心得体会_经验总结

单片机简介

单片机主要由运算器、控制器和寄存器组成。算术单元由算术逻辑单元、累加器、寄存器等组成。首先，累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据；其次，算术逻辑单元完成源数据的逻辑运算；最后，运算结果存储在寄存器中。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、定时发生器和操作控制器等组成。它是一个发布命令的“组织”，用于协调整个系统各部分之间的操作；寄存器主要包括累加器a、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

在微处理器中，算术单元、控制器和寄存器相互连接，控制器向每个部分发出操作命令。接收到命令后，算术单元执行相应的运算，并将计算结果存储在相应的寄存器中。

单片机的基本工作原理

MCU自动完成分配给它的任务的过程，即MCU执行程序的过程，即逐一执行指令的过程。所谓的指令是以命令的形式写下来的，用于需要MCU执行的各种操作，这是由设计者分配给它的指令系统决定的。一条指令对应一个基本操作；单片机能执行的所有指令都是单片机的指令系统。不同种类的单片机有不同的指令系统。

为了使单片机自动完成某一特定任务，需要把要解决的问题编译成一系列指令，而这些指令的集合就成为一个程序，需要预先存储在具有存储功能的存储器中。内存是由很多存储单元组成的，就像一个大的建筑有很多房间一样，指令存储在这些单元中，单元中的指令被取出来执行，就像一个大的建筑中的每个房间都被分配一个唯一的房间号，每个存储单元也必须被分配一个唯一的地址号，这个地址号叫做存储单元的地址，所以只要知道了存储单元的地址，就可以找到存储单元，就可以取出存储的指令。

程序通常是按顺序执行的，所以程序中的指令也是逐个存储的。如果单片机在执行程序的时候能把这些指令取出来一条一条的执行，那就必须有一个能跟踪指令所在地址的组件。这个组件是程序计数器PC。当开始执行程序时，给PC程序中第一条指令所在的地址，然后得到每个要执行的命令，程序中PC的内容会自动增加。

单片机应该学什么

第一步:数字输入输出的应用

在大多数单片机实验中，跑马灯实验是数字I/O的典型应用，也是跑马灯实验被排在第一位的原因。设置或清除单片机的I/O引脚来开启或关闭LED灯很简单，但却是数字电路中的逻辑功能。数学I/O应用的实验也包括按键实验，当一个按键被按下，一个LED灯亮。数字I/O实验教会了我们单片机的编程思想。我们首先要配置单片机相应的寄存器来初始化I/O管脚，使管脚具有数字输入输出功能。单片机内置或外置的功能之一是设置和初始化与此功能相关的寄存器，这是单片机编程的特点。少则4、5个功能，多则十几行程序。要有耐心，不要怕麻烦。所有单片机都是这样的。

第二步:RS232串行通信

单片机有UART接口。这种简单而古老的通信方式可以直接与我们电脑的RS232接口相连。当然，由于它们的电平逻辑不同，需要用一个RS232电平转换芯片来连接PC，比如Max232芯片。

UART接口的使用非常重要。通过这个接口，我们可以在单片机和PC机之间交换信息，并引入了“接口”概念的研究。使用UART接口也会学到目前最简单常用的通信协议。我们还可以通过PC机的串行调试软件来监控单片机实验板的数据。想想吧，会是多么神奇的一件事啊~ ~

第三步:定时器的使用

如果你学会了如何使用定时器，你可以用单片机来实现典型的时序逻辑电路。时序逻辑电路的应用最为强大和广泛。例如，在工业控制中，我们每1秒钟打开和关闭一个开关。这种方案可以用普通的数字集成电路、PLC、CPLD或FPGA来实现，但只有单片机是最简单、最经济的。定时器是单片机最重要的内部资源之一，也是逻辑和时间控制的基础。

第四步:中断

在单片机软件设计体系结构中，程序的循环执行是其特点之一，也是一个缺点。每个操作指令的执行都需要一定的执行时间。如果程序不执行指令，指令的动作就不会被触发，所以很多快发生的事件，比如方波频率检测的上升沿，都会被忽略。中断功能设计为单片机程序正常运行时，立即响应外部事件。当执行中断功能时，MCU优先执行中断程序，然后在中断处理完成后返回到MCU的正常程序执行。中断的机制很容易理解，但是什么时候打开中断，什么时候关闭和屏蔽中断，如何配置中断的一些功能，在中断中执行什么程序，这些程序需要满足什么要求，都需要花一些时间去理解和实践。中断学习后，可以编写结构和功能复杂的程序，边闪小LED灯边扫描按钮，发送数据，或者做很多事情...打个比方，中断功能可以让单片机吃碗里的，看锅里的。根据传说中的8020定律，如果你掌握了上面提到的四个步骤，那么你就学会了80%的内容。

第五步:I2C和SPI通信接口

毕竟单片机系统资源有限，利用I2C和SPI通信接口扩展外设是最常见也是最重要的方法。两种通信接口为串行通信接口，典型的基础实验为I2C EEPROM实验和SPI SD卡读写实验。

步骤6:比较、捕获和脉宽调制功能

相比之下，捕捉和PWM功能可以使单片机更适合电机控制和信号检测，实现电机速度和步长的调节。PWM波现在是LED调光的主要手段。这里已经初步接触了数字电路的模拟电路部分。

第七步:模数采集

目前单片机基本上都有自己的多路A/D模数转换器，通过它单片机可以获得检测电压、电流等信号的模拟量。学习时要区分模拟地和数字地、参考电压、采样时间、转换率、转换误差等重要概念。这一步我学会了数字电路控制模拟电路，最简单的A/D模数转换器是电压表实验。

第八步:学习USB接口、TCP/IP协议、工业总线

目前主流的通信协议是USB协议——下位机与上位机的高速通信接口；TCP/IP——通用互联网使用的通信协议；工业总线Modbus、CANOpen等工业控制模块之间的通信协议。这些将在未来的项目中使用，集成到单片机的固件中，也是当前产品开发的一个发展方向。

学习单片机的体会

首先，学习单片机要有必要的基础:电子技术要有数字电路和模拟电路的理论基础，个性是数字电路；编程语言要求汇编语言或C语言。如果想成为单片机高手，建议初学者先学习汇编语言，等了解了之后再转向C语言。汇编语言虽然是编程效率较低的低级语言，但与C语言相比，它具有目标代码更短、内存更少、执行速度更快的优点。更重要的是，它可以让初学者尽快熟悉单片机的内部结构，并对其进行精确控制。单片机教材涉及汇编语言，不需要购买教材单独学习。c语言是一门科学，有很多专业的书来讲解，对我们以后的编程生涯绝对有好处。所以要深入学习，不要以为看了某个视频教程就掌握了C语言，这只是C语言的一部分。在那里，我推荐一本单片机C语言编程参考书。马忠梅在等着呢。北航空航天大学出版社出版的单片机C语言应用程序设计要求有C语言基础。如果你没学过C语言，建议学清华大学谭浩强写的C语言程序设计。这本书写得好，容易理解。

其次是单片机教材的选择。单片机是一项非常重视实践的技术。不能总看书，要先看书才能学。你必须了解单片机的引脚、内部结构、寄存器和原理。它是如何工作的，你能做什么？刚开始你可能听不懂，但是没关系，因为你还是缺乏实践经验。目前单片机应用比较广泛，所以各个厂家都推出了自己的单片机，分为51系列、PIC系列、AVR系列、摩托罗拉等...我们不需要什么都学！因为他们的编程方法类似于调试过程和内部指令结构，掌握一个也可以！特别是用C语言编程的时候，几乎没有什么派别，但是要选择一个有代表性的，知识面广，容易入门，书多的。总的来说，MCS-51系列单片机已经得到了广泛的推广和应用，市场上的材料和用户也很多。推荐几本参考书给大家，一本就够学习了。题目:《新型MCS-51单片机应用设计》，哈尔滨工业大学出版，张；《单片机原理及应用》，高等教育出版社，作者:张等。题目:《单片机高级教程:应用与设计》，北京航空空航天大学出版社，何立民著。相关教材很多，这里不一一列举。

然后，就是开发工具和开发环境的选择。选择合适的学习板，建议吴健英先生的板一般初学者看不懂。如果经济条件允许，本人对单片机感兴趣，有意向从事相关工作，鼓励大家购买。对了，学习板的功能需求太全了。有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、AD或DA、LCD、蜂鸣器等也差不多。毕竟功能齐全的价格比较高。仿真器对于单片机初学者来说，既熟悉又陌生，这主要是因为市场上的传统仿真器价格在1000元以上，对于那些不是很富裕的人来说，这不是一笔小开支。同时仿真器是用来提高程序调试效率的，并不是必须的。如果没有仿真器，遇到程序错误就要反复打坐写调试。有兴趣的朋友可以关注。有了吴健英的单片机教程板之后，先看看说明书，熟悉学习板。开卷有益。以后得自己多练习。把学习板和电脑连接起来，先学会使用开发软件，然后从最简单的流水灯实验开始，按照自己的意愿控制流水灯。当你完成时，你会发现这是多么令人愉快。太好玩了，你会觉得这不是学习，是玩。当你发现单片机可以按照你写的程序工作的时候，你会觉得很兴奋，比做什么都开心，所以你会渐渐爱上单片机，真的。很多网站说他们订婚了

当你设置一个实验的时候，会被人夸奖说“恭喜你，你学会了”，有点可笑。这只能说明你通过了测试，你必须知道并使用单片机。但是单片机能完成的功能太多了，尤其是外围设备的控制，可以设计出很多意想不到的产品。所以，除了入门之外，熟练了就不要轻易说了。

最后，熟练掌握并运用之后，可以说你已经开始单片机的硬件了，剩下的就是自己练习设计电路，不断积累经验。最终你完全用自己的风格设计电路和产品，让你成为单片机的大师。只要过了第一关，前面的路就会轻松很多。万事开头难。大家可能都听说过。现在很多电子报刊杂志如《电子制作》《广播》《电子新闻》《电子世界》等都开设了详细的单片机教程专栏，对想学习单片机的朋友有很大的帮助。可以说单片机教程环境是目前最好的，有网络，有书籍，有报刊杂志，还有视频教程。零部件采购也比较充足，相关设备也比较便宜。如果每天能抽出两个小时来学习，那么入门会快一个月，慢三个月。

总结经验

学习单片机没有捷径。不要指望两三天学会，要持之以恒，注重积累。

不要崇拜大师，不要相信天才，大多数人都不是天才！

单片机是一门应用性、实践性很强的学科，需要更多的动手和实验。

学会参考别人的程序，减少自己的思考时间，快速提升自己的编程潜力。

遇到问题可以利用网络搜索答案，自己动手，可以大大减少开发时间。

多交朋友，多交流。技术只有通过不断的积累和交流才会进步，封闭和自控只会更加落后。

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技术来自积累，成功来自坚持