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51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機的統(tǒng)稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機,后來隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展,8004單片機取得了長足的進展,成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機之一,其代表型號是ATMEL公司的AT89系列,它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。
51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機的統(tǒng)稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機,后來隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展,8004單片機取得了長足的進展,成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機之一,其代表型號是ATMEL公司的AT89系列,它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出,今后很長的一段時間內(nèi)將占有大量市場。51單片機是基礎(chǔ)入門的一個單片機,還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是51系列的單片機一般不具備自編程能力。
作為一個初學者,如何單片機入門?
單片機學習的4個階段
一、整體了解
要知道 單片機是什么?單片機有何用?如何系統(tǒng)學習單片機?單片機系統(tǒng)設(shè)計的流程是怎樣的,需要掌握哪些輔助軟件?
單片機很難學,是因為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程語言抽象,且實際應(yīng)用中與其他電子技術(shù)和元器件知識相互關(guān)聯(lián),需結(jié)合起來一起設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品。所以,第二階段要了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的?單片機開發(fā)經(jīng)常會用到哪些電子技術(shù)和元器件知識?如何將一條條編程指令組合成一段段有效的程序?之所以單片機能成為控制核心,設(shè)計出包羅萬象的應(yīng)用系統(tǒng)來,是因為開發(fā)者利用了單片機提供的種種功能及各種外設(shè)。所以,第三階段我們要掌握單片機的各種功能,再加上諸如傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、掃描顯示、串行、中斷的應(yīng)用思維,結(jié)合更多的元器件、電子電路知識,逐個學習、體會實際的單片機系統(tǒng)的秘密。
51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機的統(tǒng)稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機,后來隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展,8004單片機取得了長足的進展,成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機之一,其代表型號是ATMEL公司的AT89系列,它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出,今后很長的一段時間內(nèi)將占有大量市場。51單片機是基礎(chǔ)入門的一個單片機,還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是51系列的單片機一般不具備自編程能力。
作為一個初學者,如何單片機入門?
實際上,其實不需要多少東西,會簡單的C語言,知道51單片機的基本結(jié)構(gòu)就可以了。一般的大學畢業(yè)生都可以了,自學過這2門課程的高中生也夠條件。設(shè)備上,一般是建議購買一個仿真器,例如,的“雙功能下載線”就具有良好的穩(wěn)定性和較快的下載速度,上位機可擴展,可以下載更多的單片機及嵌入式芯片。通過實驗,這樣才可以進行實際的,全面的學習。日后在工作上,仿真器也大有用處。還有,一般光有仿真器是不行,還得有一個實際的電路,即學習板,如圖,即為,單片機最小系統(tǒng)。
學習板以強大的接口為主,單片機的學習分兩方面,一方面是單片機的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu),另一方面是單片機的接口技術(shù)。這些都是需要平時多積累,多動手,多思考,這樣才能學好單片機技術(shù)。
注:“雙功能下載線”在百度文庫里有詳細的使用說明,并且上位機會定期更新以支持更多的單片機。
單片機學習的4個階段
一、整體了解
要知道 單片機是什么?單片機有何用?如何系統(tǒng)學習單片機?單片機系統(tǒng)設(shè)計的流程是怎樣的,需要掌握哪些輔助軟件?
了解這些之后,我們的學習就有了目標和方向。
二、揭秘 單片機很難學,是因為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程語言抽象,且實際應(yīng)用中與其他電子技術(shù)和元器件知識相互關(guān)聯(lián),需結(jié)合起來一起設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品。所以,第二階段要了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的?單片機開發(fā)經(jīng)常會用到哪些電子技術(shù)和元器件知識?如何將一條條編程指令組合成一段段有效的程序?
三、解密 之所以單片機能成為控制核心,設(shè)計出包羅萬象的應(yīng)用系統(tǒng)來,是因為開發(fā)者利用了單片機提供的種種功能及各種外設(shè)。所以,第三階段我們要掌握單片機的各種功能,再加上諸如傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、掃描顯示、串行、中斷的應(yīng)用思維,結(jié)合更多的元器件、電子電路知識,逐個學習、體會實際的單片機系統(tǒng)的秘密。
四、遠航 通過以上三個階段,讀者基本就可掌握單片機的應(yīng)用了。但要設(shè)計出豐富的單片機系統(tǒng),解決復(fù)雜的實際問題,還需要了解更多的外設(shè)知識及其與單片機的聯(lián)系(如電動機、各類存儲器、繼電器、紅外管等)。這些需要不斷的學習和積累。有時候,接到一些開發(fā)任務(wù),就需要你針對這個任務(wù)自覺地去搜集、學習相關(guān)知識,在實踐中不斷學習和提高。
最后推薦幾本經(jīng)典圖書:
《實例解讀51單片機完全學習與應(yīng)用(配教學視頻)》,楊欣編著(他寫過多本很有口碑的電子讀物,風格獨特),電子工業(yè)出版社出版。
《愛上單片機》,杜洋著,全新風格,使用面包板入門,人民郵電出版社。
《手把手教你學51單片機》,宋雪松編著(很經(jīng)典),清華大學出版社出版。
區(qū)別
同樣的一段程序,在各個單片機廠家的硬件上運行的結(jié)果都是一樣的,如ATMEL的89C51(已經(jīng)停產(chǎn))、89S51, PHILIPS,和WINBOND等,我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機,同時是在原基礎(chǔ)上增強了許多特性,如時鐘,更優(yōu)秀的是由Flash(程序存儲器的內(nèi)容至少可以改寫1000次)存儲器取代了原來的ROM(一次性寫入),AT89C51的性能相對于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。
不過在市場化方面,89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰(zhàn),89C51最致命的缺陷在于不支持ISP(在線更新程序)功能,必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的,89S51已經(jīng)成為了實際應(yīng)用市場上新的寵兒,作為市場占有率第一的Atmel公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51,將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進,89S51采用0.35新工藝,成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。同時,Atmel不再接受89CXX的定單,大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產(chǎn)的巨量庫存而以。如果市場需要,Atmel當然也可以再恢復(fù)生產(chǎn)AT89C51。
89S51相對于89C51增加的新功能包括:
-- 新增加很多功能,性能有了較大提升,價格基本不變,甚至比89C51更低!
-- ISP在線編程功能,這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能。
-- 最高工作頻率為33MHz,大家都知道89C51的極限工作頻率是24M,就是說S51具有更高工作頻率,從而具有了更快的計算速度。
-- 具有雙工UART串行通道。
-- 內(nèi)部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。
-- 雙數(shù)據(jù)指示器。
-- 電源關(guān)閉標識。
-- 全新的加密算法,這使得對于89S51的盜版變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋C苄源蟠蠹訌?,這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。
-- 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序(不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等),在89S51上一樣可以照常運行,這就是所謂的向下兼容。
比較結(jié)果:就如同INTEL的P3向P4升級一樣,雖然都可以跑Windows98,不過速度是不同的。從AT89C51升級到AT89S51 ,也是同理。和S51比起來,C51就要遜色一些,實際應(yīng)用市場方面技術(shù)的進步是永遠向前的。
怎么開始學習51單片機
對于電子類專業(yè)的學生,我的意見是盡早學習C語言和單片機。C語言是一種目前非常普遍的嵌入式語言,單片機則是一種微型CPU。通過單片機和C語言,你可以實現(xiàn)非常多的功能,具體單片機能做什么,網(wǎng)上的介紹非常多,你可以自行搜索下。
但有一點非常重要,單片機能大一學絕不大二學,能大一上學期學絕不大一下學期學。
單片機雖然簡單,但是正是它的簡單,讓人有了學習的欲望,這恐怕是大學學習中最寶貴的東西。其次,單片機的應(yīng)用可以說貫穿了整個電子類專業(yè)學生本科的始末,越早掌握單片機技術(shù),你就會比別人擁有更多的機會,這一點我是有親身經(jīng)歷的。電子終究是一門實踐的技術(shù),找到機會去實踐才是不斷進步的前提,學會單片機,你就可能比普通人更容易接觸老師的項目,更容易參加學科競賽,從而開始自己的積累,不斷進步。
學生能接觸到的主流單片機主要包括8位的51單片機、16位的MSP430單片機和32位的STM32單片機,其對應(yīng)的主要集成開發(fā)環(huán)境(IDE)分別是KEIL、IAR和KEIL MDK。
當然,提前學習單片機往往是自學,是在本科教學的超前學習(或者說是本科實踐教學的滯后),一個人從頭學起難度會很大。我只告訴你這些軟件的名字當然是沒有用處的,下載了這些軟件、買了單片機然后呢?沒人教學起來可有的難度啊,很多人都是在這里結(jié)束了自己單片機生涯。
我的建議是:淘寶網(wǎng)上搜索“51單片機開發(fā)板”,然后自行選擇一個百元以內(nèi)的開發(fā)板,一定要注意詢問店家是否贈送配套的教學視頻,否則千萬不要購買,這對于初學者和自學者非常重要。
單片機學習主要分三個層次:
第一個層次:完成單片機開發(fā)板的學習,理解單片機的工作,能看懂單片機程序;
第二個層次:能夠照著照著芯片手冊(datasheet)試著編寫各類芯片的驅(qū)動程序;
第三個層次:掌握常見的低速通信協(xié)議(I2C、SPI等)和高速通信協(xié)議。
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具體實現(xiàn)功能 (1)LCD1602液晶第一行顯示當前的甲烷值及PM2.5值,第二行顯示當前的溫度值和濕度值; (2)可以設(shè)置甲醛報警值、PM2.5報警值...
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