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从入门到大神(学习单片机的八个步骤介绍)

时间:2023-02-08 03:16:08

从入门到大神(学习单片机的八个步骤介绍)

任何单片机,其实学习步骤都是一样的,不管是8位入门芯片还是32位高速芯片。以下步骤是必要的。按部就班的学完了,也成不了大神。到我这里来。

步骤1:使用数字I/O。

您可以通过使用键输入信号和LED显示输出电平来学习引脚的数字I/O功能。按下一个按钮后,一个LED就亮了,这是数字电路中组合逻辑的功能。虽然很简单,但是可以学习单片机的一般编程思路,学习寄存器的运算方式。例如,必须设置许多寄存器来初始化引脚,以便引脚可以具有数字输入和输出功能。

每次使用单片机的一个功能,都必须设置控制该功能的寄存器。这是单片机编程的特点。不要怕麻烦。所有的单片机都是这样的。应当注意,这两种功能使用相同的I/O端口集。例如,在许多例程中,LCD和LED数据端口共享同一组端口。如果两者结合,就会产生冲突,达不到预期效果,或者LED同时在跳来跳去。这是目前大型开发板采用的方式。建议不同的模块使用不同的IO端口。

步骤2:计时器的使用

如果你学会了如何使用计时器,你就可以编写一个更高效的程序。别人的程序运行一次需要100ms。添加计时器后,您的程序运行一次可能需要10ms。它在工业和家用电气设备的控制中也有许多应用。真正会写程序的人一定是使用定时器的高手。比如带按钮的楼道灯开关,可以用单片机实现。按下按钮一次后,灯会在3分钟后自动熄灭。当连续按下按钮两次时,灯将一直点亮和熄灭。当按下按钮超过2秒钟时,灯将熄灭。

数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但只有单片机可以实现最简单,成本最低。定时器的使用很重要,逻辑加时间控制是单片机使用的基础。

步骤3:打断

单片机的特点是重复执行一个程序,程序中每条指令的执行都需要一定的执行时间。如果程序不执行指令,指令的动作就不会发生,会耽误很多快速的事情,比如按钮按下时的下降沿。为了使单片机在程序正常运行时响应快速动作,需要使用单片机的中断功能,即在快速动作发生后,单片机中断程序的正常运行,处理快速动作,处理完毕后返回执行正常程序。

使用中断功能的难点在于准确知道什么时候不允许中断(屏蔽中断),什么时候允许中断(开启中断),需要设置哪些寄存器才能使某些中断工作,中断开始时程序应该做什么,中断完成后程序应该做什么等等。中断学习后,可以编译一个结构更复杂的程序,这样的程序可以做一件事,监控N件事(多次中断),一旦被监控的事情发生,就中断你正在做的事情,处理被监控的事情,形象的说,中断功能让单片机有了吃在碗里看在锅里的功能。比如中断就是你正在宿舍写代码,突然有人敲门。你停止写代码开门,开门后再回来写你的代码。这是一个中断的过程。学会以上三步,就相当于十八掌降龙,会三掌,勉强能自保。但是还有很长的路要走。

步骤4:串行端口的使用

微控制器都有串行端口。比如国产芯片STC15系列很多型号都有两个串口,有的型号有四个串口。单片机的串口不能直接与PC机的RS232接口相连,因为两者之间的逻辑电平不同,所以电平转换需要一个电平转换芯片,最常用的转换芯片是MAX232。

串行接口的使用非常重要。通过这个接口,单片机和PC机之间可以进行信息交换。虽然RS232通讯并不先进,但是对于学习接口非常重要。要正确使用串口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等。想象一下,单片机实验板上的数据显示在PC机的显示器上,PC机的键盘信号可以显示在单片机实验板上。这将是一件多么有趣的事情啊!

第五步:模数转换器

很多单片机都有多路A/D转换器,旋转精度从8位、10位、12位甚至更高不等。STC15系列有一个8通道10位高速模数转换器。通过A/D转换器,单片机可以对模拟信号进行运算,显示和检测电压、电流等信号。注意模拟地和数字地的概念,基准电压,采样时间,转换速率,转换误差等等。使用模数转换功能的一个简单例子是设计一个电压表。

第六步:学会使用扩展接口。

学习PCI,I2C接口和LCD接口。这些接口的使用可以使单片机更容易与外部设备连接,这对扩展单片机的功能非常重要。

第七步:检测并控制电机。

学习比较、捕捉、PWM的功能,能使单片机控制电机,检测速度信号,实现电机调速器等控制功能。

第八步:了解产品发展方向。

学习USB接口、TCP/IP接口以及各种工业总线的软硬件设计非常重要,因为这是当前产品开发的发展方向。

学会了这些,你一定会跃跃欲试。这个时候,最好的事情就是自己去做项目。该项目不关心规模或难度。从一个简单的开始。这里说的项目,并不是说在开发板上写个程序就完成了,而是设计硬件,画电路图,做电路,焊接电路,编写调试程序,最后出来一个完整的成品。土豪可以画PCB板图打样(现在打样50元起,很便宜了),穷人可以直接老老实实用孔板手工焊接电路。这样可以更好的锻炼焊接技术。

标签:单片功能程序

单片机

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