問題

事情是這樣的，他在本科時(shí)期已經(jīng)有相應(yīng)的單片機(jī)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，做過簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，流水燈，倒計(jì)時(shí)，紅綠燈，后面該如何提高呢？

首先我感覺得給進(jìn)階下一個(gè)定義，也就是明確也學(xué)習(xí)目標(biāo)，怎么樣才算進(jìn)階？我掌握哪些東西，可以獨(dú)立完成哪些開發(fā)任務(wù)，才算達(dá)到了進(jìn)階的目的呢？

如果單純是單片機(jī)開發(fā)的進(jìn)階？

我認(rèn)為入門的階段是這樣的：

如果剛開始以51單片機(jī)起步，能基于開發(fā)板做簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，比如搞個(gè)流水燈，再?gòu)?fù)雜點(diǎn)會(huì)做電子萬年歷（DS1302+LCD1602）就挺不錯(cuò)了；

如果一開始就上STM32了，那么能在常用的STM32開發(fā)板上做一些功能，實(shí)現(xiàn)一些小的功能，或者能用CubeMX配置和初始化代碼，然后做一些項(xiàng)目；

我認(rèn)為的進(jìn)階是這樣的，需要掌握這些；

首先我覺得硬件設(shè)計(jì)是必要的，能根據(jù)需求，進(jìn)行硬件開發(fā)，進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)，PCB的Layout，繪制簡(jiǎn)單的雙層PCB板；

在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的過程中，可以試著抄一下已經(jīng)開源的原理圖，或者一般集成電路的DataSheet中都有相應(yīng)的參考電路，根據(jù)這些參考電路進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)，后面可能會(huì)進(jìn)行一些修改，在新的改版中進(jìn)行修改即可。

焊接技能，如果有最好了，沒有的話，可以在PCB打樣的時(shí)候找廠家進(jìn)行貼片，配套服務(wù)還是很不錯(cuò)的，節(jié)省了時(shí)間成本；

樣板到了之后，就要?jiǎng)邮謱?duì)板子進(jìn)行調(diào)試了，這時(shí)候會(huì)比較復(fù)雜，配套的技能包，比如示波器如何使用？如何捕獲波形？如何使用萬用表？有時(shí)候問題會(huì)比較玄乎，感覺可能在硬件上，又感覺在軟件上，這里建議最好有一個(gè)方案驗(yàn)證板（至少保證硬件沒問題）；

最后是編寫安全可靠的代碼，當(dāng)然如果移植性好，代碼框架好最好了；

之前也有朋友問我，自己想做一些DIY項(xiàng)目，軟硬件都自己設(shè)計(jì)，該如何學(xué)習(xí)？他是搞互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的，做嵌入式單純是愛好，享受生命在于折騰的快樂而已；

硬件設(shè)計(jì)

新手建議使用Altium Designer，教程比較多，國(guó)產(chǎn)軟件立創(chuàng)EDA也不錯(cuò)，開源的KiCad也可以使用，選一款就行，軟件都大同小異，不要在糾結(jié)選擇哪一款軟件上而浪費(fèi)時(shí)間，我個(gè)人建議使用Altium Designer，下面簡(jiǎn)稱AD；

網(wǎng)上有很多免費(fèi)的教程，可以去搜一下，看完教程一定要自己嘗試著設(shè)計(jì)一個(gè)電路，可以簡(jiǎn)單一點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)的最小系統(tǒng)。

軟件設(shè)計(jì)

單片機(jī)的編程開發(fā)是必須要掌握C語言的，匯編語言可以簡(jiǎn)單能讀懂就行，調(diào)試的時(shí)候能簡(jiǎn)單看懂反匯編就行，所以要把主要精力放在C語言上，其實(shí)，初期C語言會(huì)常用的語法：

循環(huán)：for，while

分支：if else，switch

就可以做很多事情了，但是后面還需要進(jìn)階，因?yàn)閷懗鼋迅咝В蓮?fù)用，可移植的程序，只會(huì)這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

好了，我們學(xué)習(xí)了C語言是為了開發(fā)單片機(jī)的，是要直接對(duì)硬件進(jìn)行操作，直接操作單片機(jī)上的外設(shè)寄存器，所以

這里以STM32舉例，通常我們需要熟悉常用的接口和協(xié)議，和一些常用的外設(shè)，后面你會(huì)發(fā)現(xiàn)，不論是什么廠家的單片機(jī)，其實(shí)都大同小異；

比較常用的，我們會(huì)遇到GPIO，TIM定時(shí)器，systick，UART，I2C，SPI，CAN等；

一般來說，像STM32這種硬件平臺(tái)，前期使用的人很多，網(wǎng)絡(luò)資源非常豐富，很多時(shí)候會(huì)Ctrl+C和Ctrl+V就行了，另外ST提供了cubeMX這種工具，初始化根本不需要人為干預(yù)，但是有時(shí)候過于依賴工具，往往會(huì)被工具反噬，我就遇到過用cubeMX配置代碼，遇到問題一臉懵逼，不知道如何下手的朋友。

當(dāng)然我不是提倡大家穿著新鞋走老路，因?yàn)闀r(shí)代在發(fā)展，不能還一個(gè)寄存器一個(gè)寄存器去手?jǐn)]，不過這時(shí)候，需要對(duì)底層有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)了，從單片機(jī)內(nèi)核架構(gòu)層面去理解，這需要學(xué)習(xí)其他的體系知識(shí)了，比如地址總線，數(shù)據(jù)總線，ARM的架構(gòu)，外設(shè)是如何CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的等等；

比如今年缺芯嚴(yán)重，不得不進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代，不吹不黑，今年換了幾款國(guó)產(chǎn)的MCU，資料不太完善，也沒有太多參考的Demo，后來使用固件庫的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了幾處BUG，最后還是得靠自己參考開發(fā)手冊(cè)排查錯(cuò)誤。

言歸正傳，我們要學(xué)會(huì)去官網(wǎng)找資料，有很多應(yīng)用方案，芯片的開發(fā)手冊(cè)UM（ user manual），自己搭建開發(fā)環(huán)境，然后找到相應(yīng)的芯片的固件庫，這些都能自力更生，就非常不錯(cuò)了。

最后

這篇文章里我簡(jiǎn)單地聊了一下如何進(jìn)行單片機(jī)進(jìn)階，個(gè)人認(rèn)為需要硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分；

硬件設(shè)計(jì)；

軟件設(shè)計(jì)；

如果詳細(xì)展開，每個(gè)部分都有很多東西可以學(xué)習(xí)的，其實(shí)感覺最初能做簡(jiǎn)單的PCB，然后在這硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的軟件開發(fā)，就已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)進(jìn)階的目的，后續(xù)需要的是不斷在項(xiàng)目中進(jìn)行提高，可以不斷積累硬件方面的經(jīng)驗(yàn)，另外還需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，比如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（微機(jī)原理），C語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，軟件部分可以多看一下開源的優(yōu)秀項(xiàng)目，學(xué)習(xí)他們的設(shè)計(jì)思想，這樣會(huì)提高得很快。

審核編輯：劉清