0基礎(chǔ)學(xué)單片機(jī)要多久

　　學(xué)習(xí)單片機(jī)就是學(xué)習(xí)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，內(nèi)部資源與外設(shè)的應(yīng)用。在C語(yǔ)言中（極少量的匯編）掌握各種功能的初始化，啟動(dòng)與停止，實(shí)現(xiàn)各種功能函數(shù)的編寫(xiě)與調(diào)試。

　　下面咱們就來(lái)分步驟看一下對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)過(guò)程，讓大家在學(xué)習(xí)的過(guò)程中調(diào)理更加清楚明朗。

　　第一步：數(shù)字I/O的應(yīng)用

　　在大多數(shù)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)中，跑馬燈實(shí)驗(yàn)正是數(shù)字I/O的典型應(yīng)用，也是跑馬燈的實(shí)驗(yàn)被安排第一個(gè)的原因。通過(guò)將單片機(jī)的I/O引腳位進(jìn)行置位或清零來(lái)點(diǎn)亮或關(guān)閉LED燈，雖然簡(jiǎn)單，但是這就是數(shù)字電路中的邏輯功能。數(shù)學(xué)I/O應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)還有按鍵實(shí)驗(yàn)，當(dāng)按下某鍵時(shí)，某LED燈被點(diǎn)亮。數(shù)字I/O實(shí)驗(yàn)教會(huì)我們單片機(jī)的編程思想，必須首先對(duì)單片機(jī)的相應(yīng)寄存器進(jìn)行配置，以初始化I/O引腳，這樣才能使該引腳具備數(shù)字輸入與輸出功能。單片機(jī)自學(xué)要多久單片機(jī)的一個(gè)內(nèi)置或外置功能的使用，就是對(duì)該功能相關(guān)的寄存器進(jìn)行設(shè)置，初始化，而這便是單片機(jī)編程的特點(diǎn)。少則4、5個(gè)函數(shù)搞定，多則十幾行程序，要有耐心，別怕麻煩，所有的單片機(jī)都是這樣。

　　第二步：RS232串口通訊

　　單片機(jī)都有UART接口，這個(gè)簡(jiǎn)單、古老的通訊方式可以與我們PC機(jī)的RS232接口直接連接通訊，當(dāng)然，因?yàn)樗鼈儍烧唠娖竭壿嫴煌仨氁褂靡粋€(gè)RS232電平轉(zhuǎn)換芯片才能與PC機(jī)連接，例如Max232芯片。

　　UART接口的使用是非常重要的，通過(guò)這個(gè)接口，我們可以使單片機(jī)與PC機(jī)之間交換信息，“接口”概念的學(xué)習(xí)也便由此引入。使用UART接口也會(huì)學(xué)習(xí)到目前最為簡(jiǎn)單與常用的通信協(xié)議等知識(shí)。我們也可以通過(guò)PC機(jī)的串口調(diào)試軟件來(lái)監(jiān)視到單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的數(shù)據(jù)，想一想，這會(huì)是一個(gè)多么神奇的事情啊~~

　　第三步：定時(shí)器的使用單片機(jī)自學(xué)要多久

　　學(xué)會(huì)定時(shí)器的使用，就可以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)典型的時(shí)序邏輯電路。時(shí)序邏輯電路的應(yīng)用是最強(qiáng)大、最廣泛的。例如，在工業(yè)的控制中，我們讓某個(gè)開(kāi)關(guān)每隔1秒鐘打開(kāi)與關(guān)閉一次。這個(gè)方案可以通過(guò)普通的數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)CPLD或FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是只有單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)是最簡(jiǎn)單，成本也是最經(jīng)濟(jì)的。定時(shí)器是單片機(jī)內(nèi)部資源里最為重要的一個(gè)，更是邏輯與時(shí)間控制實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

　　第四步：中斷

　　在單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)中，一段程序循環(huán)執(zhí)行是其一個(gè)特點(diǎn)，也是一個(gè)弊端。每個(gè)操作指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時(shí)間，如果程序沒(méi)有執(zhí)行到該指令，則該指令的動(dòng)作就不會(huì)觸發(fā)，這樣就會(huì)忽略許多快速發(fā)生的事件，例如方波頻率檢測(cè)的上升沿。針對(duì)在單片機(jī)程序正常運(yùn)行時(shí)能夠?qū)ν獠渴录⒓醋龀鲰憫?yīng)而設(shè)計(jì)了中斷功能。當(dāng)中斷功能執(zhí)行時(shí)，單片機(jī)優(yōu)先處理中斷程序，當(dāng)中斷處理完成后，再回到單片機(jī)的正常程序執(zhí)行中。中斷的機(jī)理是比較容易理解的，但是什么時(shí)候打開(kāi)中斷，什么時(shí)候關(guān)閉、屏蔽中斷，需要如何配置才能使能中斷的某些功能，中斷里要執(zhí)行哪些程序，這些程序的要滿足哪些要求就需要花些時(shí)間去理解與實(shí)踐了。中斷學(xué)會(huì)后，就可以編寫(xiě)復(fù)雜結(jié)構(gòu)功能的程序，可以一邊閃著小LED燈，一邊掃描著按鍵，一邊發(fā)送著數(shù)據(jù)，也可以干著多個(gè)事情……打個(gè)比喻，中斷功能可以使單片機(jī)吃著碗里的，看著鍋里的。根據(jù)傳說(shuō)中的8020定律，如果您掌握了上面提到的這四步，那么，您已經(jīng)學(xué)會(huì)了80%的內(nèi)容了。

　　第五步：I2C、SPI通訊接口

　　單片機(jī)系統(tǒng)畢竟資源有限，而利用I2C、SPI通訊接口進(jìn)行擴(kuò)展外設(shè)是最常用的方法，也是非常重要的方法。這兩個(gè)通訊接口都是串行通訊接口，單片機(jī)自學(xué)要多久典型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)就是I2C的EEPROM實(shí)驗(yàn)與SPI的SD卡讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)。

　　第六步：比較，捕捉，PWM功能

　　比較，捕捉與PWM功能可以使單片機(jī)更加適合電機(jī)控制，信號(hào)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度與步長(zhǎng)的調(diào)節(jié)。PWM波現(xiàn)在又是LED調(diào)光的主要手段。這里已經(jīng)初步接觸了數(shù)字電路里的模擬電路部分。

　　第七步：A/D模數(shù)采集

　　單片機(jī)目前基本都自帶多通道A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過(guò)這些A/D轉(zhuǎn)換器可以單片機(jī)獲取模擬量，用于檢測(cè)電壓、電流等信號(hào)。學(xué)習(xí)時(shí)要分清模擬地與數(shù)字地，參考電壓，采樣時(shí)間，轉(zhuǎn)換速率，轉(zhuǎn)換誤差等重要概念。這一步學(xué)會(huì)了數(shù)字電路控制模擬電路部分，而最簡(jiǎn)單的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器就是電壓表實(shí)驗(yàn)。

　　第八步：學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP協(xié)議、工業(yè)總線單片機(jī)自學(xué)要多久

　　目前主流的通訊協(xié)議為USB協(xié)——下位機(jī)與上位機(jī)高速通訊接口;TCP/IP——萬(wàn)能的互聯(lián)網(wǎng)使用的通訊協(xié)議;工業(yè)總線——諸如Modbus，CANOpen等工業(yè)控制各個(gè)模塊之間通訊的協(xié)議。這些都會(huì)應(yīng)用在未來(lái)的項(xiàng)目里，集成入單片機(jī)里的固件，并且也是當(dāng)前產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)發(fā)展方向。

　　學(xué)好單片機(jī)好找工作嗎

　　對(duì)于學(xué)好單片機(jī)是否好找工作這個(gè)問(wèn)題我們來(lái)做幾點(diǎn)分析，這樣很容易得出結(jié)論。

　　我們從大環(huán)境說(shuō)，現(xiàn)在國(guó)家對(duì)電子、通信、自動(dòng)控制、人工智能這樣的實(shí)體企業(yè)扶持力度很大，在國(guó)家提出的“大眾創(chuàng)新，萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)”這樣的號(hào)召下，涌現(xiàn)或孵化出一大批與嵌入式有關(guān)的創(chuàng)新型企業(yè)。根據(jù)供給需求來(lái)說(shuō)，有需求就有市場(chǎng)。從這方面講，市場(chǎng)對(duì)嵌入式技術(shù)人員的需求量是比較大的。

　　下面我們?cè)俜治鲆幌律鐣?huì)上都需要那方面的嵌入式技術(shù)人才，我們知道單片機(jī)技術(shù)（嵌入式技術(shù)）是軟件與硬件結(jié)合相對(duì)比較緊密的一種技術(shù)。因?yàn)槲覀兯帉?xiě)的程序大部分是底層驅(qū)動(dòng)程序，所控制的目標(biāo)和對(duì)像一般都有具體的物理地址、有相應(yīng)的寄存器等。比如在智能家居方便不但涉及通信方面技術(shù)，還涉及硬件方面，我們單位的10套智能家居照明系統(tǒng)中里面的各種模塊都有自己獨(dú)立的CPU和存儲(chǔ)器，里面對(duì)外控制的端口要么是繼電器型的，要么是晶閘管型的（或雙向可控硅）。要研發(fā)這樣的控制系統(tǒng)要軟硬都有經(jīng)驗(yàn)的電子工程師。另外像組態(tài)控制、工業(yè)機(jī)器人（機(jī)器人技術(shù)）等對(duì)軟硬結(jié)合都比較緊密。

　　分析根據(jù)市場(chǎng)需求來(lái)確定自己的定位，在技術(shù)上補(bǔ)齊短板。俗話說(shuō)“知己知彼、百戰(zhàn)不殆！”既然知道了市場(chǎng)所需，那么我們要根據(jù)自己情況來(lái)補(bǔ)齊自己的技術(shù)缺陷。舉個(gè)例子，現(xiàn)在很多企業(yè)、公司都要求對(duì)主流微控芯片要熟悉，現(xiàn)在產(chǎn)品的智能化水平越來(lái)越高對(duì)采用的單片機(jī)性能也高，像16位或32，甚至64位MCU在很多設(shè)備上要用；在所使用的軟件方面也要緊跟企業(yè)要求。最后一個(gè)就是在研發(fā)產(chǎn)品或工作經(jīng)驗(yàn)上豐富的程度也要考慮。

　　總之，單片機(jī)技術(shù)既要熟練掌握軟件又要懂硬件是容易找到工作的。關(guān)鍵一點(diǎn)是要有自己的競(jìng)爭(zhēng)核心技術(shù)

　　其實(shí)現(xiàn)在的單片機(jī)發(fā)展很快，型號(hào)也很多，如果想找工作的話學(xué)好其中的一種是基礎(chǔ)，那怎么稱(chēng)之為學(xué)好呢？

　　大的公司軟硬件開(kāi)發(fā)是分開(kāi)的，單不管你選擇哪一個(gè)方向，一定得做精！軟件學(xué)會(huì)怎么精簡(jiǎn)指令，而且也可以看得到，單片機(jī)的集成度也越來(lái)越高，所以額外的通信都需要會(huì)了。

　　單片機(jī)未來(lái)的走勢(shì)

　　作為一個(gè)炙手可熱的產(chǎn)品，單片機(jī)未來(lái)的走勢(shì)會(huì)是怎么樣的呢？作為一種應(yīng)用型產(chǎn)品無(wú)外乎就是節(jié)省快速兩個(gè)方面。在資源日益枯竭的今天，節(jié)能成為所用產(chǎn)品不可避免的話題，所以低功耗是未來(lái)單片機(jī)的一個(gè)重要方向。這是一個(gè)效率社會(huì)，所以提速也是未來(lái)單片機(jī)應(yīng)該考慮的問(wèn)題。

　　1. 低功耗CMOS化

　　MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對(duì)單片 機(jī)功耗要求越來(lái)越低，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。象80C51就采用了HMOS（即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）和CHMOS（互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn)，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑

　　2.微型單片化

　　現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（RAM）、只讀程序存儲(chǔ)器（ROM）、 并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路）、WDT（看門(mén)狗）、有些單片機(jī)將LCD（液晶）驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小。現(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD（表面封裝）越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。介于這么多單片機(jī)的未來(lái)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，那對(duì)于學(xué)單片機(jī)來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是發(fā)展比較大的行業(yè)了，所以說(shuō)學(xué)單片機(jī)也是很好找工作的，最重要的就是看你自己努力不努力了。