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单片机初学应知

发表日期:2006年2月14日   【编辑录入:feiben

当你有了学习单片机的愿望,接下来的问题就是从何学起,如何学。对于在校学生有老师指导,开始时的迷茫会少的多,而*自学的朋友麻烦就多一些。例如从哪种单片机学起?需要哪些器材?买什么书籍有用?做些什么实验?... ...等等。这里就自学单片机过程中的方法和问题向初学者做一些引导和提示:

    学单片机之初,你必须懂一些数字电路,若对数字电路中的一般概念都很模糊,最好还是再补习一下再来学单片机。接下来你最好先选一种单片机机种进行学习,因为目前单片机种类较多,其结构和指令均不相同,若这种学两天,那种学两天往往会贪多嚼不烂。这里建议你最好先学8051单片机,因为8051方面的书籍、资料、器材都较多。PIC和AVR以及其它类型的单片机虽有其长处,但现在的书籍、资料以及器件供应并不理想,不太适合初学者选择。若你对这些并不在意的话那选择后者进行学习也未尚不可。

    我们建议你选择8051单片机开始学习的原因还在于8051家族的派生品很多,例如ATMEL公司的AT89C51系列单片机就是完全兼容MSC-51 8051系列的(也就是说,AT89C51的指令、管脚、内部主要结构,以及用法与MSC-51相同),他不但兼容,而且还有不少创新,比如他的程序存储器可以电擦、写,一片IC就拥有了过去单片机的最小系统,不需要以前所谓的373和EPROM元件;所以,实验时的电路连接、电路板自制都比较容易,加上目前其价格较底,你学习的片子也可以做产品,做产品的片子也可以做实验,当然AVR系列也有这些特点;而PIC及其它系列在这一点上则显得不太理想。

    购买单片机的书籍最好是书的前面你能看懂,而书的后面你不懂,若前后都看不懂的书最好先别买,因为这本书短时间内不会对你起多大作用。当然若不是把书当资料查也不必买前后你都懂的书,因为它对你来说有点浅。应以原理书籍为主。其次可以购买一些应用方面的书籍以便参考。

    电子技术本身与实验离不开,若光*看书是很难理解其原理和学会单片机开发的。你应该购置相关单片机的芯片、编程器、实验板,以及开发他的相关软件(这里顺便提一下,本站均有相应的学习工具提供)。并以边看书边实验的方式进行学习其效果将明显好的多!由于初学,不可能购置很多昂贵的设备,建议学习用的单片机芯片其程序储存器是可以反复可擦写的,如AT89C系列或AVR系列。这样,在学习烧写时是无后顾之忧的。

    好啦,现在来谈谈单片机开发的步骤。想让单片机按你的意思(想法)完成一项任务,必须先编写供其使用的程序,编写单片机的程序应使用该单片机可以识别的“语言”,否则你将是对“石”弹琴。目前较流行的有汇编和C语言;汇编语言可以精确的控制单片机工作的每一步,而C语言则注重结果,不必关心单片机具体的每一步。习惯上宜先学汇编语言后学C语言,这样可以对单片机有一个更深的了解,再说,就是用C语言编程,在需要精确控制时还需要嵌入汇编语句。当然,也有一开始就用C语言的,后来再学汇编;若你学过计算机的 Turbo C ,开始就学单片机的C也许会更快一些。

    单片机程序是用文本编辑器编写的纯文本文件,象我们平常在windows计事本中用汉语写计划一样,先这件事后那件事的去写,以所使用单片机语言的语法,按我们的想法把单片机要做的事“一件一件”的依次写下来,遇到“有些事”是重复的,就指明在什么什么地方已有说明(跳转),在正常安排中若有其它突发事件出现,必须写一段突发事件处理计划(中断)... ...。最后保存文件的扩展名应与所使用的语言要求的名字一致;我们汉语的文章一般保存为*.txt扩展名,而汇编语言的文件扩展名一般应为*.asm;有的开发系统则有自己的规定,如用 Keil C51开发系统,编写的汇编程序扩展名为*.a51;当然Keil C51开发系统也有自己的编辑器,不必用Windows中的计事本。

    无论我们使用汇编语言,还是C语言编写的程序,只是给我们看的,这个程序还必须经过与该语言对应的软件将我们能看懂的汇编或C“翻译”(编译)成所用单片机可以识别的代码。将单片机可以识别的代码烧写(编程)到单片机程序存储器中,单片机装的实际电路中才能依你的“计划”去工作。

    对于8051系列单片机来说,Keil C开发系统具有编辑、编译、模拟单片机C语言程序的功能,也能编辑、编译、模拟汇编语言程序;对于初学者,开始编写的程序难免出现语法错误或其它不规范的语句,由于Keil C编译时对错误语句提示的是英文,不太好理解,若用汇编的话,可使用DOS下的宏汇编编译器ASM51;他可以对出错语句进行中文提示;你源程序的注释部分还可以使用中文,这更便于你今后对程序的维护。 编译出的代码一般扩展名为*.hex或*.bin;这个代码文件必须送到单片机中单片机在电路中才能按你的“计划”去工作。将这个代码文件送到单片机中的工具就是编程器,与电脑连接的编程器一般都通过并口或者串口与编程器的硬件连接,也有相应的服务程序;在连接好电脑与编程后运行其服务程序,在服务程序中先选择所要编程的单片机型号,再调入前面所得到的代码文件,接下来就用编程器将这个代码文件烧写到单片机中。到此,单片机开发的一个过程就大致完啦。

    当然,你不可能一次就把你的“计划”用单片机的语言完美正确的将源程序写好(就是我们平常制订的计划在实际中也有修改的),这就需要反复修改源程序,反复编译、烧写到单片机中、反复将单片机装到电路中去实验。由于单片机执行每一条语句所用的时间很短,有时你无法得到其中间的结果,也无法判断程序出错的位置,这时你可以使用软件模拟的方法,让程序一步一步的执行,每执行一步,通过查看单片机中各关键数据的变化情况,来找到错误或没按你“计划”执行的语句,从而达到排错的目的。若你资金不成问题的话,也可以购买单片机仿真器,他可以取代实际电路中的单片机,在电脑的控制下一步一步的去排错。实际上无论软件模拟(仿真)还是硬件仿真,其功能远不止这里讲的这一点点。

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