任何一款單片機,其實學習步驟都是一樣的,不管是8位的入門芯片,還是32位的高速芯片。以下步驟是必須的,按部就班的學完了,你不成大神你來找我。
第一步:數(shù)字I/O的使用
使用按鍵輸入信號,發(fā)光二極管顯示輸出電平,就可以學習引腳的數(shù)字I/O功能,在按下某個按鈕后,某發(fā)光二極管發(fā)亮,這就是數(shù)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,同時還學會了寄存器的操作方式。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(shù)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。要注意的是兩個功能使用同一組I/O口,比如LCD和LED數(shù)據(jù)端口在好多例程里都是共用一組端口,如果兩者結(jié)合,會有沖突,達不到預期的效果,或者在現(xiàn)在LCD的同時LED也在亂跳,這是目前大開發(fā)板采用的方式,建議不同的模塊使用不同的IO口。
第二步:定時器的使用
學會定時器的使用,就可以寫出更高效的程序,別人的程序跑完一遍需要100ms,加入定時器后,你的程序跑完一遍可能只要10ms,在工業(yè)、家用電氣設備的控制中也有很多應用。真正會寫程序的人必然是用定時器的高手。例如,可以用單片機實現(xiàn)一個具有一個按鈕的樓道燈開關(guān),該開關(guān)在按鈕按下一次后,燈亮3分鐘后自動滅,當按鈕連續(xù)按下兩次后,燈常亮不滅,當按鈕按下時間超過2s,則燈滅。
數(shù)字集成電路可以實現(xiàn)時序電路,可編程邏輯器件(PLD)可以實現(xiàn)時序電路,可編程控制器(PLC)也可以實現(xiàn)時序電路,但是只有單片機實現(xiàn)起來最簡單,成本最低。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(chǔ)。
第三步:中斷
單片機的特點是一段程序反復執(zhí)行,程序中的每個指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時間,如果程序沒有執(zhí)行到某指令,則該指令的動作就不會發(fā)生,這樣就會耽誤很多快速發(fā)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(fā)生后,單片機中斷正常運行的程序,處理快速發(fā)生的動作,處理完成后,在返回執(zhí)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(fā)生(屏蔽中斷)、什么時候允許中斷發(fā)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(jié)構(gòu)的程序,這樣的程序可以干著一件事,監(jiān)視著N件事(多個中斷),一旦監(jiān)視的事情發(fā)生,就中斷正在干的事情,處理監(jiān)視的事情,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。舉個例子,中斷就是,你正在宿舍寫代碼,突然有人敲門,你停下寫代碼去開門,開完門后又回來接著寫你的代碼,這就是一個中斷的過程。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。但是離大神還有很長一段距離。
第四步:串口的使用
單片機都有串口,比如國產(chǎn)芯片STC15系列的很多型號,都具有兩個串口,更有一些型號有4個串口的。單片機串口接口不能直接與PC機的RS232接口連接,因為它們之間的邏輯電平不同,需要使用一個電平轉(zhuǎn)換芯片進行電平轉(zhuǎn)換,最常用的轉(zhuǎn)換芯片是MAX232。
串口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。正確使用串口,需要學習通信協(xié)議,PC機的RS232接口編程等等知識。試想,單片機實驗板上的數(shù)據(jù)顯示在PC機監(jiān)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:A/D轉(zhuǎn)換器
很多單片機帶有多通道A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)精度有8位,10,12位或更高的不等。STC15系列的就有8通道的10位高速A/D轉(zhuǎn)換器。通過A/D轉(zhuǎn)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(shù)字地、參考電壓、采樣時間,轉(zhuǎn)換速率,轉(zhuǎn)換誤差等概念。使用A/D轉(zhuǎn)換功能的簡單的例子是設計一個電壓表。
第六步:學會用擴展接口
學會PCI、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:檢測、控制電機
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(zhuǎn)速信號,實現(xiàn)電機調(diào)速器等控制功能。
第八步:學習產(chǎn)品開發(fā)方向相關(guān)
學習USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設計是非常重要的,因為這是當前產(chǎn)品開發(fā)的發(fā)展方向。
學完了這些東西,你肯定會躍躍欲試的了,此時,最好的就是自己做項目,項目不在乎大小,不在乎難易,先從簡單的開始做起。這里說的做項目不是說在開發(fā)板上寫個程序調(diào)試下就完了,是自己動硬件設計,電路圖的繪制,電路制作,電路焊接,程序的編寫及調(diào)試,最后出來一個完整的成品。土豪可以繪制PCB板圖打樣(現(xiàn)在打樣50塊大洋起價,很便宜了),窮鬼就直接老老實實的用洞洞板手動焊接電路。這樣又能更好的鍛煉焊接技術(shù)。
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