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      成為單片機高手必知的三個重要步驟

        很多初學者最初接觸單片機時較為苦惱的就是如何入門?應該按照怎樣的步驟進行學習?在摸索學習步驟的過程浪費時間的同時也會造成學習興趣的降低,為了幫助大家解決這種情況,具體闡述以下三個重要步驟:

        第一步:基礎理論知識學習
        基礎理論知識包括模擬電路、數字電路和C語言知識。模擬電路和數字電路屬于抽象學科,要把它學好還得費點精神。在學習單片機之前,覺得模擬電路和數字電路基礎不好的話,不要急著學習單片機,應該先回顧所學過的模擬電路和數字電路知識,為學習單片機加強基礎。
        否則單片機學習之路不僅會很艱難和漫長,還可能半途而廢。扎實的電子技術基礎是學好單片機的關鍵,直接影響單片機學習入門的快慢。有些同學覺得單片機很難,越學越復雜,最后學不下去了。有的同學看書時似乎明白了,可是動起手來卻一塌糊涂,究其原因就是電子技術基礎沒有打好,首先被表面知識給困惑了。
        單片機屬于數字電路,其概念、術語、硬件結構和原理都源自數字電路,如果數字電路基礎扎實,對復雜的單片機硬件結構和原理就能容易理解,就能輕松地邁開學習的第一步,自信心也會樹立起來。
        相反,基礎不好,這個看不懂那個也弄不明白,越學問題越多,越學越沒有信心。如果在學習的過程中覺得單片機很難,那就應該先放下單片機教材,去重溫數字電路,搞清楚觸發器、寄存器、門電路、COMS 電路、時序邏輯和時序圖、進制轉換等理論知識。理解了這些知識之后再去看看單片機的結構和原理,相信大家就會大徹大悟,信心倍增。
        模擬電路是電子技術最基礎的學科,這是學習電子技術必須掌握的基礎知識。一般是先學習模擬電路再去學習數字電路。扎實的模擬電路基礎不僅讓人們容易看懂別人設計的電路,而且會讓設計的電路更可靠,提高產品質量。
        C語言知識并不難,沒有任何編程基礎的人都可以學,當然,數學基礎好、邏輯思維好的人學起來相對輕松一些。C語言需要掌握的知識3個條件判斷語句、3個循環語句、3個跳轉語句和1個開關語句。別小看這 10 個語句,用他們組合形成的邏輯要多復雜有多復雜。學習時要一條語句一條語句的學,學一條活用一條,全部學過用過這些關鍵語句后,C基礎便建立了。
        當 C 基礎打好以后,就不會感到單片機難學了,而且越學越起勁。當單片機乖乖的依照設計好的邏輯思維和算法去執行指令,實現預期控制效果的時候,成就感會讓設計者信心十足、夜以續日、廢寢忘食的投入到單片機的世界里。
        可以這么說,扎實的電子技術基礎和C語言基礎能增強學習單片機信心,較快掌握單片機技術。
        第二步:單片機實踐
        這是真正學習單片機的過程,既讓人興奮又讓人疲憊,其中的酸甜苦辣只有學過的人深有體會。思想上要有刻苦學習的決心,硬件上要有一套完整的學習開發工具,軟件上要注重理論和實踐相結合。
        有一套完整的學習開發工具
        學習單片機是需要成本的,必須有一臺電腦、一塊單片機開發板(如果開發板不能直接下載程序代碼的話還得需要一個編程器)、一套視頻教程、一本單片機教材和一本C語言教材。
        電腦是用來編寫和編譯程序,并將程序代碼下載到單片機上;開發板用來運行單片機程序,驗證實際效果;視頻教程就是手把手教單片機開發環境的使用、單片機編程和調試。
        對于單片機初學者來說,視頻教程必須看,要不然,哪怕把教材看了幾遍,還是不知道如何下手,尤其是院校里的單片機教材,學了之后,面對真正的單片機時可能還是束手無策;單片機教材和C語言教材是理論學習資料,備忘備查。不要為了節約成本不用開發板而光用 Protur 軟件仿真調試,這和紙上談兵沒什么區別。
        要注重理論和實踐相結合
        單片機 C 語言編程理論知識并不深奧,光看書不動手也能明白。但在實際編程的時候就沒那么簡單了。一個程序的形成不僅需要有 C 語言知識,更多需要融入個人的編程思路和算法。
        編程思路和算法決定一個程序的優劣,是單片機編程的大問題,只有在實際動手編寫的時候才會有深切的感悟。一個程序能否按照意愿正常運行就要看思路和算法是否正確、合理。如果程序不正常則要反復調試(檢查、修改思路和算法),直到成功。這個過程耗時、費腦、疲精神,意志不堅強者往往被絆倒在這里半途而廢。
        學習編寫程序應該按照以下過程學習,效果會更好??吹嚼填}目先試著構思自己的編程思路,然后再看教材或視頻教程里的代碼,研究人家的編程思路,注意與自己思路的差異;接下來就照搬人家的思路親自動手編寫這個程序,領會其中每一條語句的作用;對有疑問的地方試著按照自己的思路修改程序,比較程序運行效果,領會其中的奧妙。
        每一個例程都堅持按照這個過程學習,很快會找到編程的感覺,取其精華去其糟粕,久而久之會形成獨特的編程思想。
        當然,剛開始,看別人的程序源代碼就像看天書一樣,只要硬著頭皮看,看到不懂的關鍵字和語句就翻書查閱、對照。只要能堅持下來,學習收獲會事半功倍。
        在實踐過程中不僅要學會別人的例程,還要在別人的程序上改進和拓展,讓程序產生更強大的功能。同時,還要懂得通過查閱芯片數據手冊(DATASHEET)里有關芯片命令和數據的讀寫時序來核對別人例程的可靠性,如果覺得例程不可靠就把它修改過來,成為自己的程序。不僅如此,自己應該經常找些項目來做,以鞏固所學的知識和積累更多的經驗。
        第三步:單片機硬件設計
        當編寫自己的程序信手拈來、閱讀別人的程序能夠發現問題的時候,說明自己單片機編程水平相當不錯了。接下來就應該研究的硬件了。硬件設計包括凈水器電源適配器電路原理設計和 PCB 板設計。
        學習做硬件要比學習做軟件麻煩,成本更高,周期更長。但是,學習單片機的最終目的是做產品開發----軟件和硬件相結合形成完整的控制系統。所以,做硬件也是學習單片機技術的一個必學內容。
        電路原理設計涉及到各種芯片的應用,而這些芯片外圍電路的設計、典型應用電路和與單片機的連接等在芯片數據手冊都能找到答案,前提是要看得懂全英文的數據手冊。
        否則,照搬別人的設計永遠落在別人的后面,做的產品就沒有創意。電子技術領域的第一手資料(DATASHEET)都是英文,從第一手資料里所獲得的知識可能是在教科書、網絡文檔和課外讀物等所沒有的知識。
        雖然有些資料也都是在 DATASHEET 的基礎上撰寫的,但內容不全面,甚至存在翻譯上的遺漏和錯誤。當然,閱讀 DATASHEET 需要具備一定的英文閱讀能力,這也是阻礙單片機學習者晉級的絆腳石。
        在了解電路的含義之后,在進行關于 PCB 板的相關設計就比較簡單了,在這一階段只要對一些常見的 PCB 軟件能夠使用即可,如 Protel、AltimDesigner,但如果要求最終的布線效果具有一定的美觀度就需要花費一些時間了。
        總的來說,作為一名單片機設計者,只要能夠駕馭單片機 C 語言編程,并且能夠使用常用 PCB 軟件進行設計畫板,此外再具備一定的英文基礎,那么總會成為一名單片機高手的。
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