誰(shuí)能教教我怎么學(xué)單片機(jī)，怎么入門？
[導(dǎo)讀]大家好，我是張巧龍，本次分享一篇單片機(jī)自學(xué)教程。文章較長(zhǎng)，建議先收藏后再慢慢品嘗，肯定會(huì)有收貨的！0.寫在最前?嵌入式學(xué)習(xí)路徑是一個(gè)漫長(zhǎng)而又有趣的過程，有趣是隨著知識(shí)的積累感受的成就感，漫長(zhǎng)是相對(duì)于軟件來說，入門還是有一定門檻的。?但一定不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，因?yàn)樯鲜鰧W(xué)習(xí)路徑長(zhǎng)，難度漸...
大家好，我是張巧龍，本次分享一篇單片機(jī)自學(xué)教程。
文章較長(zhǎng)，建議先收藏后再慢慢品嘗，肯定會(huì)有收貨的！
0. 寫在最前?
嵌入式學(xué)習(xí)路徑是一個(gè)漫長(zhǎng)而又有趣的過程，有趣是隨著知識(shí)的積累感受的成就感，漫長(zhǎng)是相對(duì)于 軟件來說，入門還是有一定門檻的。?
但一定不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，因?yàn)樯鲜鰧W(xué)習(xí)路徑長(zhǎng)，難度漸漸加深，一個(gè)人總有不理解，晦澀難懂的地 方，你需要有人來探討。注意是探討，不是一味的請(qǐng)教別人，遇到問題自己先通過網(wǎng)絡(luò)查詢資料， 先學(xué)習(xí)和思考，再請(qǐng)教他人。因此強(qiáng)烈建議現(xiàn)實(shí)生活中找一兩個(gè)同樣方向的人一起學(xué)習(xí)，在學(xué)校就 比較方便了，加個(gè)單片機(jī)社團(tuán)就有學(xué)習(xí)氛圍了。?
不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)需要探討，一個(gè)人學(xué)習(xí)容易放棄，一伙人則會(huì)相互激勵(lì)。?不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)需要探討，一個(gè)人學(xué)習(xí)容易放棄，一伙人則會(huì)相互激勵(lì)。?不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)需要探討，一個(gè)人學(xué)習(xí)容易放棄，一伙人則會(huì)相互激勵(lì)。?
大部分人的主要疑問：哪里可以找到一伙人?
學(xué)生黨：問問學(xué)校電氣, 機(jī)電學(xué)院里面有沒有類似的工作室. 可以利用實(shí)驗(yàn)室資源最大化學(xué)習(xí)。?
工程師：通過自己買開發(fā)板或者打樣。交流的途徑有：各類技術(shù)論壇，stm32這塊，可以去正點(diǎn)原 子論壇, 野火論壇，也有對(duì)應(yīng)微信公眾號(hào)，可以找找有沒有衍生出的微信群或者QQ群。linux這塊， 100ask論壇，ZLG開發(fā)交流群. 各種交流群, 論壇, 只要用心去找, 一定能找到。?
1. 基礎(chǔ)課程?
1.1 C語(yǔ)言?
具體細(xì)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)我這里就不詳細(xì)的展開描述了，畢竟C語(yǔ)言的書和視頻教程網(wǎng)上一大堆，學(xué)習(xí)資 源充分。但這里建議，C語(yǔ)言的基礎(chǔ)還是要打扎實(shí)的，最簡(jiǎn)單的方法就是高中對(duì)付高考的方法：題海戰(zhàn)術(shù)。?其實(shí)就是將C語(yǔ)言書籍后面的C習(xí)題，每一題的做一遍，自己動(dòng)手敲一遍，想一遍，調(diào)試一遍。這樣 將會(huì)極大的鍛煉到你的基礎(chǔ)編碼能力。覺得C語(yǔ)言課本后面的習(xí)題太簡(jiǎn)單沒有難度的，可以轉(zhuǎn)戰(zhàn)LeetCode。
1.2 數(shù)字電路?
具體的細(xì)節(jié)說實(shí)話我也不記得了，但是最基本你要知道與或非門如何實(shí)現(xiàn)組合邏輯；組合邏輯的輸 出反饋到輸入作為下一次邏輯的輸入就構(gòu)成了時(shí)序電路，掌握時(shí)序邏輯的分析方法；
另外還需掌握 數(shù)據(jù)鎖存器類的掉電數(shù)據(jù)不丟失的電路是什么樣的原理。掌握這些概念，或許最開始僅僅是一知半 解，沒有能將知識(shí)串起來，但是等到某一天你的知識(shí)體系成熟的時(shí)刻，你就豁然開朗了。
(1) 人類文明的進(jìn)步，探索發(fā)現(xiàn)了PN結(jié)這種東西具有單向?qū)щ娦?，由此制作做了二極管。(理解PN結(jié) 單向?qū)щ娫??
(2)?由于二極管的單向?qū)щ娦?，由此又制作出了與或非門電路。(理解二極管如何構(gòu)成與或非邏輯門) 人們做出了與或非邏輯后，發(fā)現(xiàn)世界上邏輯就是在此基礎(chǔ)上復(fù)雜化而已?？捎猛ㄟ^與或非門實(shí)現(xiàn) 加法器，移位器，編碼器，譯碼器等各種想要實(shí)現(xiàn)的組合邏輯(掌握通過門電路設(shè)計(jì)組合邏輯的方法)?
(3)?但現(xiàn)實(shí)生活中的邏輯往往不像組合邏輯這么單純，輸入轉(zhuǎn)化為輸出就結(jié)束了。往往上一次的輸出 會(huì)影響到下一次處理。時(shí)序邏輯的出現(xiàn)就這么引入了，同時(shí)也帶來了時(shí)鐘的概念。(掌握組合邏輯 輸出反饋為下一個(gè)時(shí)鐘的輸入得到時(shí)序電路的分析方法)?
(4)?上面這些都是實(shí)時(shí)輸出的，即輸入的同時(shí)才能得到對(duì)應(yīng)的輸出，一旦輸入沒有，輸出也就丟了。數(shù)據(jù)沒有辦法保存。于是人們又通過門電路制作出了可以鎖存數(shù)據(jù)的RS觸發(fā)器，PROM存儲(chǔ)器。(掌握存儲(chǔ)器的電路原理，如何通過總線時(shí)序訪問)?
準(zhǔn)確理解了上述內(nèi)容后，在后續(xù)學(xué)習(xí)微機(jī)原理的課程中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU的核心單元就是一個(gè)復(fù)雜點(diǎn) 的時(shí)序邏輯，而外設(shè)資源的話，都是些組合邏輯或時(shí)序邏輯包起來的黑盒子。
2. 入門課程?
2.1 51單片機(jī)?
講道理，目前Proteus仿真軟件確實(shí)很強(qiáng)大，使用它學(xué)習(xí)51的書籍，教程，示例十分的多，非常適 合學(xué)習(xí)。
但我還是建議真心學(xué)習(xí)的的話，去淘寶上淘個(gè)實(shí)物開發(fā)板和模塊，學(xué)生黨經(jīng)濟(jì)能力一般的 就上閑魚，買個(gè)二手板子，包郵不超過50。
為什么建議買實(shí)物呢？
因?yàn)镻roteus仿真畢竟是仿真， 對(duì)于很多硬件上的電壓、信號(hào)時(shí)序等要求不像實(shí)際電路嚴(yán)謹(jǐn)，或者說不夠嚴(yán)苛。就好比i2c時(shí)序不是 很符合從機(jī)的要求也能正常通信，但同樣的程序放到實(shí)物單片機(jī)上就很有可能i2c通信不上。?
這里再順帶手的介紹下51主要學(xué)習(xí)些什么？以及簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)步驟：
創(chuàng)建工程，學(xué)會(huì)如何編譯，如何下載，理解sbit，sfr等51單片機(jī)特有的寄存器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?
假設(shè)使用的STC系列的單片，要學(xué)會(huì)去STC官網(wǎng)(stcmcu.com)下載官網(wǎng)資料，數(shù)據(jù)手冊(cè)文檔。官方下載工具、電路參考設(shè)計(jì)等資料。(從芯片廠商官網(wǎng)上獲取學(xué)習(xí)的資源也是一項(xiàng)很重要的能 力)，或許51這樣的單片機(jī)資料太多，基本你想要做的東西，別人早就做過了，官網(wǎng)的資料早就變成千萬的人的博客文章，但以后學(xué)習(xí)一些不是熱門的處理器，官網(wǎng)的資料就顯得很權(quán)威也很重要了。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的IO模塊，使用IO點(diǎn)燈(流水燈)、控制數(shù)碼管、控制8*8點(diǎn)陣模塊、按鍵輸入。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的中斷模塊，先從最簡(jiǎn)單的外部中斷，使用中斷的方式識(shí)別按鍵事件。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的定時(shí)器模塊，實(shí)現(xiàn)1s定時(shí)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)字秒表，實(shí)現(xiàn)IO口輸出PWM波。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的串口模塊，掌握串口電平標(biāo)準(zhǔn)，TTL、RS232、USB電平標(biāo)準(zhǔn)，掌握串口波形組成，掌握波特率，多主機(jī)通信等概念。
51基礎(chǔ)模塊學(xué)習(xí)完了后，就可以學(xué)習(xí)擴(kuò)展模塊了?？梢允褂肐O口模擬各種各樣的低速總線協(xié)議， 如i2c協(xié)議、spi協(xié)議還有一些特定模塊自定義的協(xié)議，如DS18B20溫度傳感器的單總線協(xié)議，加深對(duì)協(xié)議的理解。
學(xué)習(xí)的過程可以通過買該協(xié)議對(duì)應(yīng)的模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，盡量挑網(wǎng)上教程多的模塊 買，如i2c就買eeprom和mpu6050，spi就買flash。
學(xué)到這里，就可以做點(diǎn)小東西了，比如說旋轉(zhuǎn)LED，循跡小車，遙控小車。最開始就跟著網(wǎng)上的 教程學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的第一步總是從模仿開始的。先模仿，再理解，再改進(jìn)，最后吸收轉(zhuǎn)化為自己的能力。
建議上述過程多花點(diǎn)時(shí)間，做到絕大部分地方都能搞懂，都能夠理解。畢竟是基礎(chǔ)，后面的學(xué)習(xí)是 在其上進(jìn)行擴(kuò)展，基礎(chǔ)學(xué)的好，后面有著觸類旁通的功效。
2.2?微機(jī)原理（可選）
一般的小伙伴這個(gè)時(shí)候就會(huì)開始上手STM32了，但是我建議在上手STM32之前，先看看8086處理 器的設(shè)計(jì)，即學(xué)習(xí)下《微機(jī)原理》這門課，我覺得還是很有必要的。
微機(jī)原理，可以大概的了解的，CPU如何執(zhí)行指令，如何通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線訪問內(nèi)部寄存器，外部存儲(chǔ)器， 中斷如何被響應(yīng)，以及中斷的具體內(nèi)部處理過程。
2.3 STM32?
接下來可以安安心心的學(xué)習(xí)STM32了，這個(gè)就比51要復(fù)雜了。但是不慌，本質(zhì)和51是一樣的東 西，只是功能模塊變復(fù)雜了，模塊數(shù)量變多了。但是萬變不離其宗，本質(zhì)上模塊無非就是組合邏輯 或者是時(shí)序邏輯電路，而模塊寄存器就是該邏輯電路的輸入。
我們只要看懂模塊框圖，將框圖中的 配置和相應(yīng)的寄存器對(duì)應(yīng)上，學(xué)習(xí)就是一樣的。
stm32單片機(jī)，推薦購(gòu)買野火或者正點(diǎn)原子的開發(fā)板學(xué)習(xí)，并非打廣告，而是教程確實(shí)講的好。這個(gè)跟著視頻一個(gè)一個(gè)模塊學(xué)習(xí)就可以了?；蛘咭宰髌窞閷?dǎo)向，做個(gè)平衡小車，OLED時(shí)鐘等小玩意。
2.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
文章較長(zhǎng)，建議先收藏后再慢慢品嘗，肯定會(huì)有收貨的！
0. 寫在最前?
嵌入式學(xué)習(xí)路徑是一個(gè)漫長(zhǎng)而又有趣的過程，有趣是隨著知識(shí)的積累感受的成就感，漫長(zhǎng)是相對(duì)于 軟件來說，入門還是有一定門檻的。?
但一定不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，因?yàn)樯鲜鰧W(xué)習(xí)路徑長(zhǎng)，難度漸漸加深，一個(gè)人總有不理解，晦澀難懂的地 方，你需要有人來探討。注意是探討，不是一味的請(qǐng)教別人，遇到問題自己先通過網(wǎng)絡(luò)查詢資料， 先學(xué)習(xí)和思考，再請(qǐng)教他人。因此強(qiáng)烈建議現(xiàn)實(shí)生活中找一兩個(gè)同樣方向的人一起學(xué)習(xí)，在學(xué)校就 比較方便了，加個(gè)單片機(jī)社團(tuán)就有學(xué)習(xí)氛圍了。?
不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)需要探討，一個(gè)人學(xué)習(xí)容易放棄，一伙人則會(huì)相互激勵(lì)。?不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)需要探討，一個(gè)人學(xué)習(xí)容易放棄，一伙人則會(huì)相互激勵(lì)。?不要一個(gè)人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)需要探討，一個(gè)人學(xué)習(xí)容易放棄，一伙人則會(huì)相互激勵(lì)。?
大部分人的主要疑問：哪里可以找到一伙人?
學(xué)生黨：問問學(xué)校電氣, 機(jī)電學(xué)院里面有沒有類似的工作室. 可以利用實(shí)驗(yàn)室資源最大化學(xué)習(xí)。?
工程師：通過自己買開發(fā)板或者打樣。交流的途徑有：各類技術(shù)論壇，stm32這塊，可以去正點(diǎn)原 子論壇, 野火論壇，也有對(duì)應(yīng)微信公眾號(hào)，可以找找有沒有衍生出的微信群或者QQ群。linux這塊， 100ask論壇，ZLG開發(fā)交流群. 各種交流群, 論壇, 只要用心去找, 一定能找到。?
1. 基礎(chǔ)課程?
1.1 C語(yǔ)言?
具體細(xì)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)我這里就不詳細(xì)的展開描述了，畢竟C語(yǔ)言的書和視頻教程網(wǎng)上一大堆，學(xué)習(xí)資 源充分。但這里建議，C語(yǔ)言的基礎(chǔ)還是要打扎實(shí)的，最簡(jiǎn)單的方法就是高中對(duì)付高考的方法：題海戰(zhàn)術(shù)。?其實(shí)就是將C語(yǔ)言書籍后面的C習(xí)題，每一題的做一遍，自己動(dòng)手敲一遍，想一遍，調(diào)試一遍。這樣 將會(huì)極大的鍛煉到你的基礎(chǔ)編碼能力。覺得C語(yǔ)言課本后面的習(xí)題太簡(jiǎn)單沒有難度的，可以轉(zhuǎn)戰(zhàn)LeetCode。
1.2 數(shù)字電路?
具體的細(xì)節(jié)說實(shí)話我也不記得了，但是最基本你要知道與或非門如何實(shí)現(xiàn)組合邏輯；組合邏輯的輸 出反饋到輸入作為下一次邏輯的輸入就構(gòu)成了時(shí)序電路，掌握時(shí)序邏輯的分析方法；
另外還需掌握 數(shù)據(jù)鎖存器類的掉電數(shù)據(jù)不丟失的電路是什么樣的原理。掌握這些概念，或許最開始僅僅是一知半 解，沒有能將知識(shí)串起來，但是等到某一天你的知識(shí)體系成熟的時(shí)刻，你就豁然開朗了。
(1) 人類文明的進(jìn)步，探索發(fā)現(xiàn)了PN結(jié)這種東西具有單向?qū)щ娦?，由此制作做了二極管。(理解PN結(jié) 單向?qū)щ娫??
(2)?由于二極管的單向?qū)щ娦?，由此又制作出了與或非門電路。(理解二極管如何構(gòu)成與或非邏輯門) 人們做出了與或非邏輯后，發(fā)現(xiàn)世界上邏輯就是在此基礎(chǔ)上復(fù)雜化而已?？捎猛ㄟ^與或非門實(shí)現(xiàn) 加法器，移位器，編碼器，譯碼器等各種想要實(shí)現(xiàn)的組合邏輯(掌握通過門電路設(shè)計(jì)組合邏輯的方法)?
(3)?但現(xiàn)實(shí)生活中的邏輯往往不像組合邏輯這么單純，輸入轉(zhuǎn)化為輸出就結(jié)束了。往往上一次的輸出 會(huì)影響到下一次處理。時(shí)序邏輯的出現(xiàn)就這么引入了，同時(shí)也帶來了時(shí)鐘的概念。(掌握組合邏輯 輸出反饋為下一個(gè)時(shí)鐘的輸入得到時(shí)序電路的分析方法)?
(4)?上面這些都是實(shí)時(shí)輸出的，即輸入的同時(shí)才能得到對(duì)應(yīng)的輸出，一旦輸入沒有，輸出也就丟了。數(shù)據(jù)沒有辦法保存。于是人們又通過門電路制作出了可以鎖存數(shù)據(jù)的RS觸發(fā)器，PROM存儲(chǔ)器。(掌握存儲(chǔ)器的電路原理，如何通過總線時(shí)序訪問)?
準(zhǔn)確理解了上述內(nèi)容后，在后續(xù)學(xué)習(xí)微機(jī)原理的課程中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU的核心單元就是一個(gè)復(fù)雜點(diǎn) 的時(shí)序邏輯，而外設(shè)資源的話，都是些組合邏輯或時(shí)序邏輯包起來的黑盒子。
2. 入門課程?
2.1 51單片機(jī)?
講道理，目前Proteus仿真軟件確實(shí)很強(qiáng)大，使用它學(xué)習(xí)51的書籍，教程，示例十分的多，非常適 合學(xué)習(xí)。
但我還是建議真心學(xué)習(xí)的的話，去淘寶上淘個(gè)實(shí)物開發(fā)板和模塊，學(xué)生黨經(jīng)濟(jì)能力一般的 就上閑魚，買個(gè)二手板子，包郵不超過50。
為什么建議買實(shí)物呢？
因?yàn)镻roteus仿真畢竟是仿真， 對(duì)于很多硬件上的電壓、信號(hào)時(shí)序等要求不像實(shí)際電路嚴(yán)謹(jǐn)，或者說不夠嚴(yán)苛。就好比i2c時(shí)序不是 很符合從機(jī)的要求也能正常通信，但同樣的程序放到實(shí)物單片機(jī)上就很有可能i2c通信不上。?
這里再順帶手的介紹下51主要學(xué)習(xí)些什么？以及簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)步驟：
創(chuàng)建工程，學(xué)會(huì)如何編譯，如何下載，理解sbit，sfr等51單片機(jī)特有的寄存器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?
假設(shè)使用的STC系列的單片，要學(xué)會(huì)去STC官網(wǎng)(stcmcu.com)下載官網(wǎng)資料，數(shù)據(jù)手冊(cè)文檔。官方下載工具、電路參考設(shè)計(jì)等資料。(從芯片廠商官網(wǎng)上獲取學(xué)習(xí)的資源也是一項(xiàng)很重要的能 力)，或許51這樣的單片機(jī)資料太多，基本你想要做的東西，別人早就做過了，官網(wǎng)的資料早就變成千萬的人的博客文章，但以后學(xué)習(xí)一些不是熱門的處理器，官網(wǎng)的資料就顯得很權(quán)威也很重要了。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的IO模塊，使用IO點(diǎn)燈(流水燈)、控制數(shù)碼管、控制8*8點(diǎn)陣模塊、按鍵輸入。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的中斷模塊，先從最簡(jiǎn)單的外部中斷，使用中斷的方式識(shí)別按鍵事件。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的定時(shí)器模塊，實(shí)現(xiàn)1s定時(shí)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)字秒表，實(shí)現(xiàn)IO口輸出PWM波。
學(xué)習(xí)51單片機(jī)的串口模塊，掌握串口電平標(biāo)準(zhǔn)，TTL、RS232、USB電平標(biāo)準(zhǔn)，掌握串口波形組成，掌握波特率，多主機(jī)通信等概念。
51基礎(chǔ)模塊學(xué)習(xí)完了后，就可以學(xué)習(xí)擴(kuò)展模塊了?？梢允褂肐O口模擬各種各樣的低速總線協(xié)議， 如i2c協(xié)議、spi協(xié)議還有一些特定模塊自定義的協(xié)議，如DS18B20溫度傳感器的單總線協(xié)議，加深對(duì)協(xié)議的理解。
學(xué)習(xí)的過程可以通過買該協(xié)議對(duì)應(yīng)的模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，盡量挑網(wǎng)上教程多的模塊 買，如i2c就買eeprom和mpu6050，spi就買flash。
學(xué)到這里，就可以做點(diǎn)小東西了，比如說旋轉(zhuǎn)LED，循跡小車，遙控小車。最開始就跟著網(wǎng)上的 教程學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的第一步總是從模仿開始的。先模仿，再理解，再改進(jìn)，最后吸收轉(zhuǎn)化為自己的能力。
建議上述過程多花點(diǎn)時(shí)間，做到絕大部分地方都能搞懂，都能夠理解。畢竟是基礎(chǔ)，后面的學(xué)習(xí)是 在其上進(jìn)行擴(kuò)展，基礎(chǔ)學(xué)的好，后面有著觸類旁通的功效。
2.2?微機(jī)原理（可選）
一般的小伙伴這個(gè)時(shí)候就會(huì)開始上手STM32了，但是我建議在上手STM32之前，先看看8086處理 器的設(shè)計(jì)，即學(xué)習(xí)下《微機(jī)原理》這門課，我覺得還是很有必要的。
微機(jī)原理，可以大概的了解的，CPU如何執(zhí)行指令，如何通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線訪問內(nèi)部寄存器，外部存儲(chǔ)器， 中斷如何被響應(yīng)，以及中斷的具體內(nèi)部處理過程。
2.3 STM32?
接下來可以安安心心的學(xué)習(xí)STM32了，這個(gè)就比51要復(fù)雜了。但是不慌，本質(zhì)和51是一樣的東 西，只是功能模塊變復(fù)雜了，模塊數(shù)量變多了。但是萬變不離其宗，本質(zhì)上模塊無非就是組合邏輯 或者是時(shí)序邏輯電路，而模塊寄存器就是該邏輯電路的輸入。
我們只要看懂模塊框圖，將框圖中的 配置和相應(yīng)的寄存器對(duì)應(yīng)上，學(xué)習(xí)就是一樣的。
stm32單片機(jī)，推薦購(gòu)買野火或者正點(diǎn)原子的開發(fā)板學(xué)習(xí)，并非打廣告，而是教程確實(shí)講的好。這個(gè)跟著視頻一個(gè)一個(gè)模塊學(xué)習(xí)就可以了?；蛘咭宰髌窞閷?dǎo)向，做個(gè)平衡小車，OLED時(shí)鐘等小玩意。
2.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
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