單片機的學習絕不僅僅是對一項知識的掌握。想要學好單片機，需要從硬件結構、內部資源、外設應用等幾個方麵多方位入手。而要想成為一名嵌入式工程師
，就要對單片機的基礎非常熟悉，並且掌握C語言當中各個功能的初始化、啟動、停止各類函數的編寫調試。那麼想要掌握單片機需要從哪幾個方麵入手呢？

 

 

在大多數的單片機實驗中
，跑馬燈實驗正是數字I/O的典型應用，也是跑馬燈的實驗被安排第一個的原因。通過將單片機的I/O引腳位進行置位或清零來點亮或關閉LED燈，雖然簡單
，但是這就是數字電路中的邏輯功能。數學I/O應用的實驗還有按鍵實驗，當按下某鍵時，某LED燈被點亮。數字I/O實驗教會我們單片機的編程思想，必須首先對單片機的相應寄存器進行配置，以初始化I/O引yin腳jiao，這zhe樣yang才cai能neng使shi該gai引yin腳jiao具ju備bei數shu字zi輸shu入ru與yu輸shu出chu功gong能neng。單dan片pian機ji的de一yi個ge內nei置zhi或huo外wai置zhi功gong能neng的de使shi用yong，就jiu是shi對dui該gai功gong能neng相xiang關guan的de寄ji存cun器qi進jin行xing設she置zhi，初chu始shi化hua，而er這zhe便bian是shi單dan片pian機ji編bian程cheng的de特te點dian。少shao則ze4、5個函數搞定，多則十幾行程序，要有耐心，別怕麻煩，所有的單片機都是這樣。

 

 

單片機都有UART接口，這個簡單、古老的通訊方式可以與我們PC機的RS232接口直接連接通訊，當然，因為它們兩者電平邏輯不同，必須要使用一個RS232電平轉換芯片才能與PC機連接

，例如Max232芯片。

 

UART接口的使用是非常重要的
，通過這個接口，我們可以使單片機與PC機之間交換信息
，“接口”概念的學習也便由此引入。使用UART接口也會學習到目前最為簡單與常用的通信協議等知識。我們也可以通過PC機的串口調試軟件來監視到單片機實驗板的數據。

 

 

學會定時器的使用
，就可以利用單片機來實現典型的時序邏輯電路。時序邏輯電路的應用是最強大、最廣泛的。例如
，在工業的控製中，我們讓某個開關每隔1秒鍾打開與關閉一次。這個方案可以通過普通的數字集成電路實現，也可以通過PLC來實現，也可以通過CPLD或FPGA來lai實shi現xian，但dan是shi隻zhi有you單dan片pian機ji的de實shi現xian是shi最zui簡jian單dan，成cheng本ben也ye是shi最zui經jing濟ji的de。定ding時shi器qi是shi單dan片pian機ji內nei部bu資zi源yuan裏li最zui為wei重zhong要yao的de一yi個ge，更geng是shi邏luo輯ji與yu時shi間jian控kong製zhi實shi現xian的de基ji礎chu。

 

 

在zai單dan片pian機ji軟ruan件jian設she計ji架jia構gou中zhong，一yi段duan程cheng序xu循xun環huan執zhi行xing是shi其qi一yi個ge特te點dian，也ye是shi一yi個ge弊bi端duan。每mei個ge操cao作zuo指zhi令ling的de執zhi行xing都dou需xu要yao一yi定ding的de執zhi行xing時shi間jian，如ru果guo程cheng序xu沒mei有you執zhi行xing到dao該gai指zhi令ling，則ze該gai指zhi令ling的de動dong作zuo就jiu不bu會hui觸chu發fa，這zhe樣yang就jiu會hui忽hu略lve許xu多duo快kuai速su發fa生sheng的de事shi件jian
，例li如ru方fang波bo頻pin率lv檢jian測ce的de上shang升sheng沿yan。針zhen對dui在zai單dan片pian機ji程cheng序xu正zheng常chang運yun行xing時shi能neng夠gou對dui外wai部bu事shi件jian立li即ji做zuo出chu響xiang應ying而er設she計ji了le中zhong斷duan功gong能neng。當dang中zhong斷duan功gong能neng執zhi行xing時shi，單dan片pian機ji優you先xian處chu理li中zhong斷duan程cheng序xu
，當dang中zhong斷duan處chu理li完wan成cheng後hou
，再zai回hui到dao單dan片pian機ji的de正zheng常chang程cheng序xu執zhi行xing中zhong。中zhong斷duan的de機ji理li是shi比bi較jiao容rong易yi理li解jie的de，但dan是shi什shen麼me時shi候hou打da開kai中zhong斷duan，什shen麼me時shi候hou關guan閉bi、屏(ping)蔽(bi)中(zhong)斷(duan)
，需(xu)要(yao)如(ru)何(he)配(pei)置(zhi)才(cai)能(neng)使(shi)能(neng)中(zhong)斷(duan)的(de)某(mou)些(xie)功(gong)能(neng)，中(zhong)斷(duan)裏(li)要(yao)執(zhi)行(xing)哪(na)些(xie)程(cheng)序(xu)
，這(zhe)些(xie)程(cheng)序(xu)的(de)要(yao)滿(man)足(zu)哪(na)些(xie)要(yao)求(qiu)就(jiu)需(xu)要(yao)花(hua)些(xie)時(shi)間(jian)去(qu)理(li)解(jie)與(yu)實(shi)踐(jian)了(le)。中(zhong)斷(duan)學(xue)會(hui)後(hou)

，就(jiu)可(ke)以(yi)編(bian)寫(xie)複(fu)雜(za)結(jie)構(gou)功(gong)能(neng)的(de)程(cheng)序(xu)，可(ke)以(yi)一(yi)邊(bian)閃(shan)著(zhe)小(xiao)LED燈
，一邊掃描著按鍵，一邊發送著數據，也可以幹著多個事情……比如，中斷功能可以使單片機吃著碗裏的
，看著鍋裏的。根據傳說中的8020定律，如果掌握了上麵提到的這四步，那麼就說明已經學會單片機80%的內容了。

 

 

單片機係統畢竟資源有限
，而利用I2C
、SPI通訊接口進行擴展外設是最常用的方法，也是非常重要的方法。這兩個通訊接口都是串行通訊接口
，典型的基礎實驗就是I2C的EEPROM實驗與SPI的SD卡讀寫實驗。

 

 

比較
，捕捉與PWM功能可以使單片機更加適合電機控製
，信號檢測
，實現電機速度與步長的調節。PWM波現在又是LED調光的主要手段。這裏已經初步接觸了數字電路裏的模擬電路部分。

 

 

單片機目前基本都自帶多通道A/D模數轉換器，通過這些A/D轉換器可以單片機獲取模擬量
，用於檢測電壓、電(dian)流(liu)等(deng)信(xin)號(hao)。學(xue)習(xi)時(shi)要(yao)分(fen)清(qing)模(mo)擬(ni)地(di)與(yu)數(shu)字(zi)地(di)
，參(can)考(kao)電(dian)壓(ya)，采(cai)樣(yang)時(shi)間(jian)，轉(zhuan)換(huan)速(su)率(lv)，轉(zhuan)換(huan)誤(wu)差(cha)等(deng)重(zhong)要(yao)概(gai)念(nian)。這(zhe)一(yi)步(bu)學(xue)會(hui)了(le)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)控(kong)製(zhi)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)部(bu)分(fen)，而(er)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)A/D模數轉換器就是電壓表實驗。

 

 

目前主流的通訊協議為USB協——下位機與上位機高速通訊接口;TCP/IP——萬能的互聯網使用的通訊協議;工業總線——諸如Modbus
，CANOpen等deng工gong業ye控kong製zhi各ge個ge模mo塊kuai之zhi間jian通tong訊xun的de協xie議yi。這zhe些xie都dou會hui應ying用yong在zai未wei來lai的de項xiang目mu裏li

，集ji成cheng入ru單dan片pian機ji裏li的de固gu件jian
，並bing且qie也ye是shi當dang前qian產chan品pin開kai發fa的de一yi個ge發fa展zhan方fang向xiang。

 

需xu要yao注zhu意yi的de是shi
，上shang麵mian所suo講jiang的de學xue習xi順shun序xu是shi針zhen對dui於yu想xiang要yao從cong事shi嵌qian入ru式shi行xing業ye人ren員yuan的de。如ru果guo純chun粹cui是shi單dan片pian機ji的de入ru行xing
，則ze需xu要yao涉she及ji到dao總zong線xian
，以yi及ji如ru何he利li用yong單dan片pian機ji的de總zong線xian拓tuo展zhan外wai部bu的de設she備bei，並bing且qie中zhong斷duan係xi統tong的de重zhong要yao性xing要yao多duo於yu串chuan口kou通tong訊xun。