單片機課程的學習總結
人的一生是一個不斷學習、不斷成長的過程。轉(zhuǎn)眼間,研究生的學習生涯結束了,走上新的工作崗位。回頭看看,發(fā)現(xiàn)自己不知不覺已經(jīng)走過了五年的單片機學習之旅。
在2017年最初接觸單片機的時候,在我心中覺得51就是單片機,單片機就是51,根本不知道還有其他單片機的存在。那時候老師只教會了我們匯編語言,根本不知道用c語言也可以進行單片機開發(fā)。幸運的是,我加入了單片機興趣小組,在老師的指導下,做了一系列實驗,有“基于ds18b20的溫度采集系統(tǒng)”、“有基于164的移位寄存器的燈光控制系統(tǒng)”、“有步進電機和直流電機的控制系統(tǒng)”。這時候我才發(fā)現(xiàn),這是學習單片機的一個最好途徑——在實踐中領悟理論,用理論指導實踐。在上課的整整一個學期中,雖然老師講得很詳細,但是大部分概念都是到了實際動手做東西的時候才弄明白的。而且在經(jīng)歷了迷惑之后再搞清楚,印象就特別深刻。直到現(xiàn)在我對那些概念和接口都非常清晰。其實我也很慶幸學習和使用了兩年多的匯編語言。由于有這些鍛煉,我對單片機底層結構和接口時序就弄得很清楚。在使用c語言開發(fā)的時候,優(yōu)化代碼和處理中斷也就不會太費勁。我覺得,雖然現(xiàn)在絕大部分單片機開發(fā)都使用c語言,甚至有些公司還推出了圖形化編程的工具,這樣對于項目的開展從時間上快了很多,在管理上也規(guī)范了不少,但是從學習和想深入掌握單片機精髓的角度來說,還是需要熟練掌握匯編語言的使用。
機會總是青睞于有準備的人。也許有了前面一段時間的理論和實踐的積累,我才慢慢得到了一些參加科技競賽和參與科研項目的機會。在參加第一屆浙江省機械設計競賽的時候,我們設計的由多單片機系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的“月球車”機器人奪得了唯一的一個特等獎。這個競賽給我最大的收獲是我對單片機的認識改變了,它不再僅僅是一門學科了,它是一個可以讓你的創(chuàng)意得到充分發(fā)揮的平臺。后來參與了“基于視頻分劃技術的鋼卷尺自動切零位機”、“電能表渦杠渦輪嚙合深度檢測系統(tǒng)”、“基于公共電話網(wǎng)的水表集抄數(shù)據(jù)路由器”、“高精度電感微位移測量系統(tǒng)”等一些實際的項目。在這些過程中,我發(fā)現(xiàn)只是精通單片機技術還不能很好的解決問題。體會最深的是,單片機只有融合到各種應用領域中,才能展現(xiàn)它的最大活力。然而單片機僅僅是一個工具而已,要做好單片機系統(tǒng)還需要各種應用領域的專業(yè)知識的支持。例如,在“基于視頻分劃技術的鋼卷尺自動切零位機”中,就需要搞清楚全電視信號的時序,弄明白鋼卷尺切零位機的工作原理,懂得怎么利用疊加在視頻信號中的橫豎線來進行刻度的瞄準等。沒有這些專業(yè)知識,就算單片機技術再厲害也不可能做好這個項目。脫離應用背景的單片機開發(fā),就像一個沒有靈魂的軀體一樣。
隨著arm的出現(xiàn),我曾經(jīng)認為,8位單片機可能在32位單片機的沖擊下就此走進歷史,可是很快就認識到我是錯誤的。隨著技術的革新和時間的推移,各大單片機公司紛紛將單片機朝著片上系統(tǒng)這個方向發(fā)展,集成了現(xiàn)在各種流行的技術和常用的模塊。我相信,在當前國內(nèi)和國外的這個市場中,8位單片機應用的市場仍然是充滿生機,活力無限。在市場的不斷變化和技術的不斷更新過程中,8位單片機也會順應潮流不斷革新。
從我五年走過的路來看,單片機學習的過程應該是一個循序漸進、不斷學習、不斷積累的過程,可以分為三個階段。
第一階段:掌握開發(fā)單片機的必備基礎知識。首先是熟練掌握單片機的基本原理,其實各家各門的單片機其基本結構和原理都差不多,特別是共有的知識需要好好理解和掌握。例如,內(nèi)核結構、內(nèi)存分配、中斷處理、定時計數(shù)、串行通信、端口復用等一些最基本的概念和原理。除此之外,我們還需要具備模擬電子、數(shù)字電子、c語言程序開發(fā)知識以及原理圖和pcb設計等一些技能。在進行系統(tǒng)開發(fā)的時候,進行原理設計、pcb布板、程序編寫、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)這些工作都是在所難免的。
第二階段:在掌握好一款單片機原理和應用的基礎上,開始學習其他各家單片機的獨有技術,學不了那么多也要多了解了解。同時盡可能多地掌握單片機的一些外圍器件和常用電路,以備不時之需。有時候客戶要求低成本,那我們只好選用合鈦、義隆、華邦等這類芯片;如果客戶要求工業(yè)級的性能,那么我們就得從pic、nec、飛思卡爾、nxp等這些歐美和日式單片機中選擇;若要進行功耗的開發(fā),選用msp430系列應該有一定優(yōu)勢;在進行測量儀器設計的時候,c8051和aduc842這類數(shù);旌闲酒惋@得比較方便。所以說最好每個類型的單片機都會一兩款,在實際項目選型中可以更加靈活。另外,要注意平時的技術積累。比如,在項目開發(fā)過程中將一些常用的接口程序和控制算法整理成模塊或者函數(shù),在其他的項目開發(fā)中,有同樣或者接近的需求時馬上就可以使用,又快又好。
第三階段:在實際的項目開發(fā)過程中,不斷深化單片機應用技術,不斷積累應用行業(yè)的專業(yè)知識。例如,我完成了“高精度電感微位移測量系統(tǒng)”,就會對電感傳感器的測量機理和信號特性、測量電路的設計、電磁兼容處理、誤差修正和非線性處理等測控方面的專業(yè)技術有很深的認識。以后碰到類似的項目時,很多東西就可以直接利用了。有了扎實的單片機應用相關的基礎知識,并且熟悉掌握了幾款不同類型單片機的'開發(fā)方法,再結合實際的應用背景,那么就可以隨心所欲,設計出性能最優(yōu)、結構最合理的單片機應用系統(tǒng)。這是我最大的奮斗目標,我覺得這也應該是單片機應用的最高境界吧。
在這五年的學習中,有感慨、有遺憾、有憧憬、有希望,更重要的是我對單片機應用這個領域充滿熱情。由于才疏學淺、涉世未深,希望能與行業(yè)里的各位老師多多交流,不斷學習,不斷成長。
單片機的課程學習總結[篇2]
51單片機學習總結:
一、什么是單片機?
在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、i/o接口電路,從而構成了單芯片微型計算機,即單片機。intel公司推出了mcs-51系列單片機:集成8位cpu、4k字節(jié)rom、128字節(jié)ram、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64k,并有控制功能較強的布爾處理器。
二、單片機的作用:
。1)用到單片機的項目經(jīng)驗介紹;
(2)手持糧庫溫度尋檢設備;
。3)畢設答辯打分器;
(4)電話臺燈;
。5)自動感應水龍頭;
。6)凡是與控制或簡單計算有關的電子設備都可以用單片機來實現(xiàn),再根據(jù)具體實際情況選
擇不同性能的單片機,如:atmel,stc,pic,avr,凌陽,80c51,arm等;
。7)工業(yè)自動化:數(shù)據(jù)采集、測控技術;
。8)智能儀器儀表:數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應電流表等;
。9)消費類電子產(chǎn)品:洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、電視機、微波爐、手機、ic卡、汽車電
子設備等;
。10)通訊方面:調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術、手機、小靈通等;
。11)武器裝備:飛機、軍艦、導彈、航天飛機、魚雷制導、智能武器等;
三、學習單片機之前預備知識
。1)數(shù)字電路中只有兩種電平:高和低;
定義單片機為ttl電平:
高+5v低0v
。2)rs232電平:計算機的串口:
高-12v低+12v
所以計算機與單片機之間通訊時需要加電平轉(zhuǎn)換芯片;
(3)進制轉(zhuǎn)換與邏輯、算術運算;
。4)c語言基礎;
。5)80c51了解;
80c51是mcs-51系列中的一個典型品種;其它廠商以8051為基核開發(fā)出的cmos工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為80c51系列。
。6)
總線(bus)是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是cpu內(nèi)部之間的連線。外部總線是指cpu與其它部件之間的連線。外部總線有三種:數(shù)據(jù)總線db(databus),地址總線ab(addressbus)和控制總線cb(controlbus)。
。7)
CPU:由運算和控制邏輯組成,同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù),如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數(shù)據(jù);ROM:用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格;
I/O口:四個8位并行I/O口,既可用作輸入,也可用作輸出;
T/C:兩個定時/記數(shù)器,既可以工作在定時模式,也可以工作在記數(shù)模式;
五個中斷源的中斷控制系統(tǒng);
一個全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I/O口,用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信;
片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路,石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機型號及性能。
。8)C51數(shù)據(jù)存儲類型
例:
數(shù)據(jù)類型變量名
charvar1;
bitflags;
unsignedcharvextor[10];
intwwww;
注意:變量名不能用C語言中的關鍵字表示。
。9)包含的頭文件(可以在安裝目錄下INC目錄下查看)
通常有:reg51.hreg52.hmath.hctype.hstdio.hstdlib.habsacc.h
常用有:reg51.hreg52.h
(定義特殊功能寄存器和位寄存器);
math.h(定義常用數(shù)學運算);
。10)中斷服務程序的格式
函數(shù)名interruptnusingm
{
函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)….
}
(11)I/O口定義
sbitbeep=P2^3;
。12)單片機的基本時序
機器周期和指令周期
振蕩周期:也稱時鐘周期,是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期,TX實驗板上為11.0592MHZ。
狀態(tài)周期:每個狀態(tài)周期為時鐘周期的2倍,是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。機器周期:一個機器周期包含6個狀態(tài)周期S1~S6,也就是12個時鐘周期。在一個機器周期內(nèi),CPU可以完成一個獨立的操作。
指令周期:它是指CPU完成一條操作所需的全部時間。每條指令執(zhí)行時間都是有一個
或幾個機器周期組成。MCS-51系統(tǒng)中,有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。
四、學習單片機目標
最小系統(tǒng)能夠運行起來的必要條件:
。1)電源2.晶振3.復位電路
對單片機任意IO口的隨意操作:
。1)輸出控制電平高低2.輸入檢測電平高低。
定時器:重點掌握最常用的方式2
中斷:外部中斷、定時器中斷、串口中斷
串口通信:單片機之間、單片機與計算機間
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