單片機課程的學(xué)習總結
人的一生是一個(gè)不斷學(xué)習、不斷成長(cháng)的過(guò)程。轉眼間,研究生的學(xué)習生涯結束了,走上新的工作崗位;仡^看看,發(fā)現自己不知不覺(jué)已經(jīng)走過(guò)了五年的單片機學(xué)習之旅。
在2017年最初接觸單片機的時(shí)候,在我心中覺(jué)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(shí)候老師只教會(huì )了我們匯編語(yǔ)言,根本不知道用c語(yǔ)言也可以進(jìn)行單片機開(kāi)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(shí)驗,有“基于ds18b20的溫度采集系統”、“有基于164的移位寄存器的燈光控制系統”、“有步進(jìn)電機和直流電機的控制系統”。這時(shí)候我才發(fā)現,這是學(xué)習單片機的一個(gè)最好途徑——在實(shí)踐中領(lǐng)悟理論,用理論指導實(shí)踐。在上課的整整一個(gè)學(xué)期中,雖然老師講得很詳細,但是大部分概念都是到了實(shí)際動(dòng)手做東西的時(shí)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。直到現在我對那些概念和接口都非常清晰。其實(shí)我也很慶幸學(xué)習和使用了兩年多的匯編語(yǔ)言。由于有這些鍛煉,我對單片機底層結構和接口時(shí)序就弄得很清楚。在使用c語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的時(shí)候,優(yōu)化代碼和處理中斷也就不會(huì )太費勁。我覺(jué)得,雖然現在絕大部分單片機開(kāi)發(fā)都使用c語(yǔ)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(kāi)展從時(shí)間上快了很多,在管理上也規范了不少,但是從學(xué)習和想深入掌握單片機精髓的角度來(lái)說(shuō),還是需要熟練掌握匯編語(yǔ)言的使用。
機會(huì )總是青睞于有準備的人。也許有了前面一段時(shí)間的理論和實(shí)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(huì )。在參加第一屆浙江省機械設計競賽的時(shí)候,我們設計的由多單片機系統協(xié)調控制的“月球車(chē)”機器人奪得了唯一的一個(gè)特等獎。這個(gè)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(mén)學(xué)科了,它是一個(gè)可以讓你的創(chuàng )意得到充分發(fā)揮的平臺。后來(lái)參與了“基于視頻分劃技術(shù)的鋼卷尺自動(dòng)切零位機”、“電能表渦杠渦輪嚙合深度檢測系統”、“基于公共電話(huà)網(wǎng)的水表集抄數據路由器”、“高精度電感微位移測量系統”等一些實(shí)際的項目。在這些過(guò)程中,我發(fā)現只是精通單片機技術(shù)還不能很好的解決問(wèn)題。體會(huì )最深的是,單片機只有融合到各種應用領(lǐng)域中,才能展現它的最大活力。然而單片機僅僅是一個(gè)工具而已,要做好單片機系統還需要各種應用領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識的支持。例如,在“基于視頻分劃技術(shù)的鋼卷尺自動(dòng)切零位機”中,就需要搞清楚全電視信號的時(shí)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(xiàn)來(lái)進(jìn)行刻度的瞄準等。沒(méi)有這些專(zhuān)業(yè)知識,就算單片機技術(shù)再厲害也不可能做好這個(gè)項目。脫離應用背景的單片機開(kāi)發(fā),就像一個(gè)沒(méi)有靈魂的軀體一樣。
隨著(zhù)arm的出現,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(jìn)歷史,可是很快就認識到我是錯誤的。隨著(zhù)技術(shù)的革新和時(shí)間的推移,各大單片機公司紛紛將單片機朝著(zhù)片上系統這個(gè)方向發(fā)展,集成了現在各種流行的技術(shù)和常用的模塊。我相信,在當前國內和國外的這個(gè)市場(chǎng)中,8位單片機應用的市場(chǎng)仍然是充滿(mǎn)生機,活力無(wú)限。在市場(chǎng)的不斷變化和技術(shù)的不斷更新過(guò)程中,8位單片機也會(huì )順應潮流不斷革新。
從我五年走過(guò)的路來(lái)看,單片機學(xué)習的過(guò)程應該是一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷學(xué)習、不斷積累的過(guò)程,可以分為三個(gè)階段。
第一階段:掌握開(kāi)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(shí)各家各門(mén)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,內核結構、內存分配、中斷處理、定時(shí)計數、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、數字電子、c語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)知識以及原理圖和pcb設計等一些技能。在進(jìn)行系統開(kāi)發(fā)的時(shí)候,進(jìn)行原理設計、pcb布板、程序編寫(xiě)、系統聯(lián)調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(kāi)始學(xué)習其他各家單片機的獨有技術(shù),學(xué)不了那么多也要多了解了解。同時(shí)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(shí)之需。有時(shí)候客戶(hù)要求低成本,那我們只好選用合鈦、義隆、華邦等這類(lèi)芯片;如果客戶(hù)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(jìn)行功耗的開(kāi)發(fā),選用msp430系列應該有一定優(yōu)勢;在進(jìn)行測量?jì)x器設計的時(shí)候,c8051和aduc842這類(lèi)數;旌闲酒惋@得比較方便。所以說(shuō)最好每個(gè)類(lèi)型的單片機都會(huì )一兩款,在實(shí)際項目選型中可以更加靈活。另外,要注意平時(shí)的技術(shù)積累。比如,在項目開(kāi)發(fā)過(guò)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,在其他的項目開(kāi)發(fā)中,有同樣或者接近的需求時(shí)馬上就可以使用,又快又好。
第三階段:在實(shí)際的項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中,不斷深化單片機應用技術(shù),不斷積累應用行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識。例如,我完成了“高精度電感微位移測量系統”,就會(huì )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(xiàn)性處理等測控方面的專(zhuān)業(yè)技術(shù)有很深的認識。以后碰到類(lèi)似的項目時(shí),很多東西就可以直接利用了。有了扎實(shí)的單片機應用相關(guān)的基礎知識,并且熟悉掌握了幾款不同類(lèi)型單片機的'開(kāi)發(fā)方法,再結合實(shí)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。這是我最大的奮斗目標,我覺(jué)得這也應該是單片機應用的最高境界吧。
在這五年的學(xué)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(gè)領(lǐng)域充滿(mǎn)熱情。由于才疏學(xué)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(xué)習,不斷成長(cháng)。
單片機的課程學(xué)習總結[篇2]
51單片機學(xué)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rom、128字節ram、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計數器。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(huà)臺燈;
。5)自動(dòng)感應水龍頭;
。6)凡是與控制或簡(jiǎn)單計算有關(guān)的電子設備都可以用單片機來(lái)實(shí)現,再根據具體實(shí)際情況選
擇不同性能的單片機,如:atmel,stc,pic,avr,凌陽(yáng),80c51,arm等;
。7)工業(yè)自動(dòng)化:數據采集、測控技術(shù);
。8)智能儀器儀表:數字示波器、數字信號源、數字萬(wàn)用表、感應電流表等;
。9)消費類(lèi)電子產(chǎn)品:洗衣機、電冰箱、空調機、電視機、微波爐、手機、ic卡、汽車(chē)電
子設備等;
。10)通訊方面:調制解調器、程控交換技術(shù)、手機、小靈通等;
。11)武器裝備:飛機、軍艦、導彈、航天飛機、魚(yú)雷制導、智能武器等;
三、學(xué)習單片機之前預備知識
。1)數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(shí)需要加電平轉換芯片;
。3)進(jìn)制轉換與邏輯、算術(shù)運算;
。4)c語(yǔ)言基礎;
。5)80c51了解;
80c51是mcs-51系列中的一個(gè)典型品種;其它廠(chǎng)商以8051為基核開(kāi)發(fā)出的cmos工藝單片機產(chǎn)品統稱(chēng)為80c51系列。
。6)
總線(xiàn)(bus)是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內部總線(xiàn)和外部總線(xiàn)兩類(lèi)。內部總線(xiàn)是cpu內部之間的連線(xiàn)。外部總線(xiàn)是指cpu與其它部件之間的連線(xiàn)。外部總線(xiàn)有三種:數據總線(xiàn)db(databus),地址總線(xiàn)ab(addressbus)和控制總線(xiàn)cb(controlbus)。
。7)
CPU:由運算和控制邏輯組成,同時(shí)還包括中斷系統和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以讀寫(xiě)的數據,如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據;ROM:用以存放程序、一些原始數據和表格;
I/O口:四個(gè)8位并行I/O口,既可用作輸入,也可用作輸出;
T/C:兩個(gè)定時(shí)/記數器,既可以工作在定時(shí)模式,也可以工作在記數模式;
五個(gè)中斷源的中斷控制系統;
一個(gè)全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I/O口,用于實(shí)現單片機之間或單片機與微機之間的串行通信;
片內振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路,石英晶體和微調電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機型號及性能。
。8)C51數據存儲類(lèi)型
例:
數據類(lèi)型變量名
charvar1;
bitflags;
unsignedcharvextor[10];
intwwww;
注意:變量名不能用C語(yǔ)言中的關(guān)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
。ǘx特殊功能寄存器和位寄存器);
math.h(定義常用數學(xué)運算);
。10)中斷服務(wù)程序的格式
函數名interruptnusingm
{
函數內部實(shí)現….
}
。11)I/O口定義
sbitbeep=P2^3;
。12)單片機的基本時(shí)序
機器周期和指令周期
振蕩周期:也稱(chēng)時(shí)鐘周期,是指為單片機提供時(shí)鐘脈沖信號的振蕩源的周期,TX實(shí)驗板上為11.0592MHZ。
狀態(tài)周期:每個(gè)狀態(tài)周期為時(shí)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(gè)機器周期包含6個(gè)狀態(tài)周期S1~S6,也就是12個(gè)時(shí)鐘周期。在一個(gè)機器周期內,CPU可以完成一個(gè)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(shí)間。每條指令執行時(shí)間都是有一個(gè)
或幾個(gè)機器周期組成。MCS-51系統中,有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。
四、學(xué)習單片機目標
最小系統能夠運行起來(lái)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(shí)器:重點(diǎn)掌握最常用的方式2
中斷:外部中斷、定時(shí)器中斷、串口中斷
串口通信:?jiǎn)纹瑱C之間、單片機與計算機間
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