在错误的道路上日夜兼程,最终也无法成功,方法和思路绝对是第一重要的。一些学技术的同学,往往看到这类章节会直接跳过去,因为大多数类似章节都是废话连篇。但是,今天在这里我可以很负责任的告诉你,本章节讲到的学习单片机的方法,都是我们学习单片机的无数经验和教训总结出来的瑰宝。因为我们披荆斩棘,开辟了道路,所以可以告诉你路在何方;也因为我们摸过烧红的铁块,烫了手,所以也可以告诉你教训和代价是什么。希望各位都能站在我们的肩膀上,看得更远!
单片机的型号那么多,如何选取一款合适的进行学习?如果身边有比较现成的学习单片机的条件,有什么条件就学习什么型号。比如,你所在的公司刚好用到某个型号单片机,那么就方便多了。开发板不用购买,直接用公司现成的板子,指导老师到处是,公司的工程师,只要你耐心虚心的不耻上问,相信他们都愿意帮你解答问题。或者你跟着学习的导师,正在使用某个型号的单片机开发产品,那么同样的道理,你也会有得天独厚的优势,直接跟着学就行了。单片机型号虽然众多,看起来纷繁复杂,其实它们的基本原理、基本用法都是相通的,只要熟练掌握其中一种,其它的都可以触类旁通,快速上手了。
那么是不是每种单片机我们都要学一遍呢?答案当然是否定的。大家跟着我来学习51单片机,必须得跟着学会举一反三和融会贯通的能力。单片机型号那么多,挨个学下来估计头发白了也学不完,所以大家跟着我学51单片机,不能仅仅当做51来学习,更重要的是要当做“单片机”来学,要通过我们的这个教程,把所有的单片机的内部资源都搞清楚弄明白,每个内部模块的用法理解透彻,这样当你遇到一个从没有用过的单片机,也就知道如何下手去使用它进行开发了。
前边提到过,单片机是一门实用技术,我们学习它已经不是为了应付考试了,我给大家总结了单片机的学习方法是:一个要领,四个步骤。
学习单片机的要领就是:在实践中成长,InDoingWeLearn!
学射箭,你得去拉弓,整天只摆造型肯定不行;学游泳,你得下水扑腾,整天在岸上做模仿活动不行;学开车,你得坐车上去开,坐沙发上肯定学不会。同样的道理,学单片机,整天盯着单片机书看肯定不行,你也必须得亲自动手去练。
没有不下水就学会游泳成为游泳健将的,没有不到车上练就能成为赛车手的,这点大家都清楚,可为什么那么多人学单片机的时候,总是只抱着一本书看呢。第一,我们小学中学甚至大学的学习模式都是如此,学什么东西主要都是靠看书,应付书面考试;第二,很多人想实践却不太清楚该怎么去实践。
遇到问题查下书比直接看书的效果要好过百倍。不是不让大家看书,而是看了一点以后,要马上去实践验证,然后再回头结合实践的结果,理解书上的内容。从这个地方,大家要得出一个结论来,就是在学实际技术的过程中,和应付考试不同,书上的内容不需要你去硬性记忆,书是用来查的,不是用来背的。
下面,就是我总结的跟着我学习单片机的四个步骤。
第一步:鹦鹉学舌。
刚出生的孩子叫“爸爸”“妈妈”的时候,他甚至不知道“爸爸”“妈妈”是什么意思,更不会理解这些声音是什么意思,但是我们带着孩子见到他爸爸就让他喊“爸爸”,见到妈妈就让他喊“妈妈”,见到爷爷就喊“爷爷”……慢慢的你会发现,次数多了,孩子就知道谁是爸爸,谁是妈妈,谁是爷爷,谁是奶奶了。
大家刚开始接触单片机的时候,也属于单片机行业的新生儿。单片机的样子,单片机外围的各种器件,单片机内部的各种结构,单片机使用C语言的编程方法,初学者可能都没有见过,脑子里全无概念。没关系,有些概念和方法你不理解也没有关系,甚至不需要你去理解,你只需要跟着我去鹦鹉学舌式的学习,第一遍学习某一节课的内容时,对于程序,大家就可以完全跟着抄下来,甚至抄两三遍,过一段你会发现,好多东西你也认识了,好多概念你也慢慢的理解清楚了,你也能大概看懂别人的小程序了,切忌觉得自己看会了,而简单复制粘贴。
第二步:照葫芦画瓢。
很多同学学习的时候喜欢看,看我做的视频,看我写的程序,甚至看别人的程序,都能看懂,觉得自己就会了,等到自己写程序的时候,感觉就是老鼠啃天,不知道从哪里下手了,这是初学者很容易犯的“眼高手低”的毛病,所以第二步的内容就非常重要了。
我的要求是,每一位同学,在学完了当前课的内容,把第一步顺利完成以后,然后关掉视频教程,关掉源代码,自己通过看电路图和查找非源代码的其他任何资料,把当节课我写的程序代码重新默写出来,边写边多少理解那么一点点,不是纯粹的背诵,应该说是背诵加理解的结合体。甚至学过几节课以后,可以回头把前边曾经这样实现过的课程,再按照这种方法做一遍。千万不要认为这一步没必要,这一步是你能否真正学会单片机的一个关键,在学完本教程之前,每一课内容都要这样做,如果每一个程序你都能够完美的完成,那么可以说,当节课的内容,百分之七八十你已经掌握了。
第三步:他山之石,可以攻玉。
单片机技术的最大特点就是可以通过修改程序来实现不同的功能,因此举一反三的能力就必不可少了。每一节课的例程后边,我一般都会布置几个作业,大家尽量去独立完成这个作业。在完成这个作业的过程中,都可以参考我的程序思路,在这个基础上通过动脑思考去构建你自己的程序框架,最终将程序完成。
在我们工程师实际产品研发的时候,很多种情况下也是如此。比如一个产品,我们如果从零起步的话,可能会走很多弯路,遭遇很多前人已曾遭遇过的挫折,所以我们通常的做法是寻找购买几款同类产品,然后先研究他们的各自优缺点,学习他们的长处,然后在同类产品基础上再来设计我们自己的产品,这就是“他山之石,可以攻玉”。
第四步:理论实践结合,温故知新。
第一:足够的信心、恒心和耐心。
有同学问过我,单片机这门技术难不难。我觉得这个问题得从两个方面去分析。
第二:教材和教程。
第三:电脑一台、单片机开发板一块。
电脑,是学习单片机必不可少的工具,因为编写程序,查阅资料都得用到,但是有句题外话说一下,不要把电脑当成游戏机或者影碟机,偶尔玩玩游戏看看电影是可以的,劳逸结合,但是不可沉溺其中,否则还不如没有电脑。
当然,即使不购买我们的开发板,你想学单片机,也还是要有一块开发板的,不能总是用软件仿真,软件仿真是学不会单片机的。经常有同学过来问我,老师我用软件模拟的好用,做了硬件不好用是什么原因。在这里我提一下,如果你上课用这个软件仿真,糊弄老师应付考试是可以的,但是实际开发和仿真软件却差别很大,如果真心想学好单片机这门技术,那我只能告诉你,拿起烙铁焊电路,动手写程序,远离仿真软件,靠软件仿真永远学不到真正的技术。
单片机开发,首要的两个软件一个是编程软件,一个是下载软件。编程软件我们用KeiluVision4的51版本,也叫做KeilC51,不做过多介绍,先直接讲如何安装。
1、首先准备KeiluVision4安装源文件,双击安装文件,弹出安装的欢迎界面,如图1-1所示。
图1-1Keil安装欢迎界面
2、点击“Next”按钮,弹出“LicenseAgreement”对话框,如图1-2所示。这里显示的是安装许可协议,需要在“IagreetoallthetermsoftheprecedingLicenseAgreement”打勾。
图1-2“LicenseAgreement”对话框
3、点击“Next”按钮,弹出“FolderSelection”对话框,如图1-3所示。这里可以设置安装路径,默认安装路径在“C:Keil”文件夹下。点击“Browse...”按钮,可以修改安装路径,这里建议大家用默认的安装路径,如果你要修改,也必须使用英文路径,不要使用包含有中文字符的路径。
图1-3“FolderSelection”对话框
4、点击“Next”按钮,弹出“CustomerInformation”对话框,如图1-4所示。大家输入用户名、公司名称以及E-mail地址即可。
图1-4用户信息
5、单击“Next”,就会自动安装软件,如图1-5所示
图1-5安装过程
图1-6安装完成
7、最后,点击“Finish”,Keil编程软件开发环境就这么装好了。
首先,我们用Keil先打开一个现成的工程,来认识一下Keil软件,如图1-7所示。
图1-7工程文件
从图1-7我们可以很轻松的分辨出菜单栏、工具栏、工程管理区、程序代码区和信息输出窗口。这个是Keil4的英文版,网上有一些汉化版本的,但不建议使用。即使你的英语不好,使用英文版本的软件也一点问题没有,刚开始大家先跟着我去使用,一共没几个单词,不需要你去翻译,用几次你就记住怎么用了。因为以后做实际开发的时候,大多数软件都是英文版的,如果现在学习的时候一直用中文软件,将来一旦换了其它的英文软件就会慌了,所以从现在开始,我们就慢慢的来熟悉英文软件,将来再用到其他英文软件的时候,就可以做到触类旁通、驾轻就熟了。
Keil软件菜单栏和工具栏的具体细化功能,都可以很方便的从网上查到,不需要记忆,随用随查即可。在这里我们只介绍一点,关于Keil软件里边的字体大小和颜色设置。在菜单Edit-->Configuration-->Colors&Fonts里边,可以进行字体类型、颜色、大小的设置,如图1-8所示。
图1-8字体设置(一)
因为我们用的是C语言编程,所以我们在Window栏中选择8051:EditorCFiles,然后在右侧Element栏目里可以选择要修改的内容,一般我们平时用到的,只是其中几项而已,比如:Text——普通文本、TextSelection——选中的文本、Number——数字、/*Comment*/——多行注释、//Comment——单行注释、Keyword——C语言关键字、String——字符串,Keil本身都是有默认设置的,可以直接使用默认设置,但如果你觉得不合你的口味,那就在这里更改一下,改完后直接点OK看效果就可以了。
图1-9字体设置(二)
很多同学经常问我一些问题,有一些很有现实或普遍意义,于是我把有代表性的直接写出来给大家参考,让大家了解这门技术,了解我们这个行业。
1、单片机学完了能做什么?
单片机的应用非常广泛,电子、电气、自动化、通信等领域都有大量应用,至于能做什么,得看你将来做什么工作。如同电脑一样,电脑可以用来编程、PS图片、看电影、打游戏等等,你用电脑做什么是不一定的。但是掌握好这门技术,起码可以让你学会一种工具,为将来从事电子、电气、通信、自动化等领域的工作做好准备。
2、学单片机的捷径是什么?
做技术必须得脚踏实地,没有任何捷径可走!如果非要说有的话,那我只能告诉你,拳不离手曲不离口,就是最好的捷径。我学习单片机的时候,每天早上8点半进入老师实验室,晚上9点半离开实验室,曾经创下连续3个月没有休息日的记录,如果你也能这样学的话,那很快就可以学好这门技术了。
3、学习单片机应该学习什么语言,有没有必要再学习汇编
相比较来说,汇编语言比较接近单片机的底层,使用汇编语言有助于理解单片机内部结构。简单的程序,用汇编语言,程序效率也可能比较高,但是当程序容量达到几千上万行以后(这时也仅能算个不太小的项目,还远没到大项目的级别),汇编语言在组织结构、修改维护等方面就会成为你的噩梦了,此时C语言就有不可替代的优势了。所以实际开发过程中,目前至少90%以上的工程师都在用C语言做单片机开发,只有在很低端的应用中或者是特殊要求的场合,才会用汇编语言开发,所以我建议大家还是用C语言开发比较好一些。
如果现在正好上学学到了汇编语言,我建议认真学一下,学好了肯定有益无害。但是现在如果说想直接快速学会单片机技术,那我就不建议去看汇编语言了,直接学C语言就可以了,那些单片机底层的结构什么的,也可以在日后的开发过程中慢慢理解。
4、学会单片机后能找什么样的工作
单片机是一个工具,和电脑有点类似但不完全一样,我们学会电脑,可以用来编程、可以用来画图、可以用来PS照片、可以用来看电影等等。学会单片机,可以用来做通信技术、做自动控制技术等等,但是单片机本身来说仅仅是一个工具,你在用单片机的时候,慢慢接触多了,会有一个应用方向,你不仅仅要会单片机,也得对这个应用方向熟悉,比如我个人从事过扩频通信技术的算法研究,那么我就要对扩频通信熟悉,然后把这个技术用单片机实现出来,也得会用单片机。当然大家也不用担心,找工作的时候公司对这个方向问题要求也不会很高,但多懂点的话,肯定也会提高自己的竞争力。