第1章如何學(xué)習(xí)單片機(jī)

在錯誤的道路上日夜兼程，最終也無法成功，方法和思路絕對是第一重要的。一些學(xué)技術(shù)的同學(xué)，往往看到這類章節(jié)會直接跳過去，因為大多數(shù)類似章節(jié)都是廢話連篇。但是，今天在這里我可以很負(fù)責(zé)任的告訴你，本章節(jié)講到的學(xué)習(xí)單片機(jī)的方法，都是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)的無數(shù)經(jīng)驗和教訓(xùn)總結(jié)出來的瑰寶。因為我們披荊斬棘，開辟了道路，所以可以告訴你路在何方；也因為我們摸過燒紅的鐵塊，燙了手，所以也可以告訴你教訓(xùn)和代價是什么。希望各位都能站在我們的肩膀上，看得更遠(yuǎn)！

1.1學(xué)什么單片機(jī)

單片機(jī)的型號那么多，如何選取一款合適的進(jìn)行學(xué)習(xí)？如果身邊有比較現(xiàn)成的學(xué)習(xí)單片機(jī)的條件，有什么條件就學(xué)習(xí)什么型號。比如，你所在的公司剛好用到某個型號單片機(jī)，那么就方便多了。開發(fā)板不用購買，直接用公司現(xiàn)成的板子，指導(dǎo)老師到處是，公司的工程師，只要你耐心虛心的不恥上問，相信他們都愿意幫你解答問題。或者你跟著學(xué)習(xí)的導(dǎo)師，正在使用某個型號的單片機(jī)開發(fā)產(chǎn)品，那么同樣的道理，你也會有得天獨厚的優(yōu)勢，直接跟著學(xué)就行了。單片機(jī)型號雖然眾多，看起來紛繁復(fù)雜，其實它們的基本原理、基本用法都是相通的，只要熟練掌握其中一種，其它的都可以觸類旁通，快速上手了。

如果你這些條件都沒有，那就跟著我學(xué)吧，我建議你學(xué)習(xí)51單片機(jī)。為什么呢？雖然現(xiàn)在單片機(jī)種類和型號非常多，每個型號都有一定的市場份額，但是哪個型號也沒有早期51單片機(jī)那般風(fēng)光和火爆，雖然現(xiàn)在地位不是那么高了，但是因為51單片機(jī)積累的資料非常多，大家學(xué)起來就會擁有眾多的參考資料，所以上手肯定比其他型號的要快一些。如果你學(xué)習(xí)稍微偏門的單片機(jī)，可能一個簡單的軟件問題就要折騰你好長時間，不僅僅浪費了你的學(xué)習(xí)時間，更重要的是打擊了學(xué)習(xí)單片機(jī)的信心。

那么是不是每種單片機(jī)我們都要學(xué)一遍呢？答案當(dāng)然是否定的。大家跟著我來學(xué)習(xí)51單片機(jī)，必須得跟著學(xué)會舉一反三和融會貫通的能力。單片機(jī)型號那么多，挨個學(xué)下來估計頭發(fā)白了也學(xué)不完，所以大家跟著我學(xué)51單片機(jī)，不能僅僅當(dāng)做51來學(xué)習(xí)，更重要的是要當(dāng)做“單片機(jī)”來學(xué)，要通過我們的這個教程，把所有的單片機(jī)的內(nèi)部資源都搞清楚弄明白，每個內(nèi)部模塊的用法理解透徹，這樣當(dāng)你遇到一個從沒有用過的單片機(jī)，也就知道如何下手去使用它進(jìn)行開發(fā)了。

1.2如何學(xué)習(xí)單片機(jī)

前邊提到過，單片機(jī)是一門實用技術(shù)，我們學(xué)習(xí)它已經(jīng)不是為了應(yīng)付考試了，我給大家總結(jié)了單片機(jī)的學(xué)習(xí)方法是：一個要領(lǐng)，四個步驟。

學(xué)習(xí)單片機(jī)的要領(lǐng)就是：在實踐中成長，InDoingWeLearn!

學(xué)射箭，你得去拉弓，整天只擺造型肯定不行；學(xué)游泳，你得下水撲騰，整天在岸上做模仿活動不行；學(xué)開車，你得坐車上去開，坐沙發(fā)上肯定學(xué)不會。同樣的道理，學(xué)單片機(jī)，整天盯著單片機(jī)書看肯定不行，你也必須得親自動手去練。

沒有不下水就學(xué)會游泳成為游泳健將的，沒有不到車上練就能成為賽車手的，這點大家都清楚，可為什么那么多人學(xué)單片機(jī)的時候，總是只抱著一本書看呢。第一，我們小學(xué)中學(xué)甚至大學(xué)的學(xué)習(xí)模式都是如此，學(xué)什么東西主要都是靠看書，應(yīng)付書面考試；第二，很多人想實踐卻不太清楚該怎么去實踐。

遇到問題查下書比直接看書的效果要好過百倍。不是不讓大家看書，而是看了一點以后，要馬上去實踐驗證，然后再回頭結(jié)合實踐的結(jié)果，理解書上的內(nèi)容。從這個地方，大家要得出一個結(jié)論來，就是在學(xué)實際技術(shù)的過程中，和應(yīng)付考試不同，書上的內(nèi)容不需要你去硬性記憶，書是用來查的，不是用來背的。

下面，就是我總結(jié)的跟著我學(xué)習(xí)單片機(jī)的四個步驟。

第一步：鸚鵡學(xué)舌。

剛出生的孩子叫“爸爸”“媽媽”的時候，他甚至不知道“爸爸”“媽媽”是什么意思，更不會理解這些聲音是什么意思，但是我們帶著孩子見到他爸爸就讓他喊“爸爸”，見到媽媽就讓他喊“媽媽”，見到爺爺就喊“爺爺”……慢慢的你會發(fā)現(xiàn)，次數(shù)多了，孩子就知道誰是爸爸，誰是媽媽，誰是爺爺，誰是奶奶了。

大家剛開始接觸單片機(jī)的時候，也屬于單片機(jī)行業(yè)的新生兒。單片機(jī)的樣子，單片機(jī)外圍的各種器件，單片機(jī)內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)，單片機(jī)使用C語言的編程方法，初學(xué)者可能都沒有見過，腦子里全無概念。沒關(guān)系，有些概念和方法你不理解也沒有關(guān)系，甚至不需要你去理解，你只需要跟著我去鸚鵡學(xué)舌式的學(xué)習(xí)，第一遍學(xué)習(xí)某一節(jié)課的內(nèi)容時，對于程序，大家就可以完全跟著抄下來，甚至抄兩三遍，過一段你會發(fā)現(xiàn)，好多東西你也認(rèn)識了，好多概念你也慢慢的理解清楚了，你也能大概看懂別人的小程序了，切忌覺得自己看會了，而簡單復(fù)制粘貼。

第二步：照葫蘆畫瓢。

很多同學(xué)學(xué)習(xí)的時候喜歡看，看我做的視頻，看我寫的程序，甚至看別人的程序，都能看懂，覺得自己就會了，等到自己寫程序的時候，感覺就是老鼠啃天，不知道從哪里下手了，這是初學(xué)者很容易犯的“眼高手低”的毛病，所以第二步的內(nèi)容就非常重要了。

我的要求是，每一位同學(xué)，在學(xué)完了當(dāng)前課的內(nèi)容，把第一步順利完成以后，然后關(guān)掉視頻教程，關(guān)掉源代碼，自己通過看電路圖和查找非源代碼的其他任何資料，把當(dāng)節(jié)課我寫的程序代碼重新默寫出來，邊寫邊多少理解那么一點點，不是純粹的背誦，應(yīng)該說是背誦加理解的結(jié)合體。甚至學(xué)過幾節(jié)課以后，可以回頭把前邊曾經(jīng)這樣實現(xiàn)過的課程，再按照這種方法做一遍。千萬不要認(rèn)為這一步?jīng)]必要，這一步是你能否真正學(xué)會單片機(jī)的一個關(guān)鍵，在學(xué)完本教程之前，每一課內(nèi)容都要這樣做，如果每一個程序你都能夠完美的完成，那么可以說，當(dāng)節(jié)課的內(nèi)容，百分之七八十你已經(jīng)掌握了。

第三步：他山之石，可以攻玉。

單片機(jī)技術(shù)的最大特點就是可以通過修改程序來實現(xiàn)不同的功能，因此舉一反三的能力就必不可少了。每一節(jié)課的例程后邊，我一般都會布置幾個作業(yè)，大家盡量去獨立完成這個作業(yè)。在完成這個作業(yè)的過程中，都可以參考我的程序思路，在這個基礎(chǔ)上通過動腦思考去構(gòu)建你自己的程序框架，最終將程序完成。

在我們工程師實際產(chǎn)品研發(fā)的時候，很多種情況下也是如此。比如一個產(chǎn)品，我們?nèi)绻麖牧闫鸩降脑?，可能會走很多彎路，遭遇很多前人已曾遭遇過的挫折，所以我們通常的做法是尋找購買幾款同類產(chǎn)品，然后先研究他們的各自優(yōu)缺點，學(xué)習(xí)他們的長處，然后在同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上再來設(shè)計我們自己的產(chǎn)品，這就是“他山之石，可以攻玉”。

初學(xué)者在學(xué)習(xí)的時候，往往遇到的問題很多，你應(yīng)該想到，你遇到的問題，可能前輩們早就遇到過了，所以遇到問題后，不要慌張，首先利用谷歌或者百度這些搜索引擎在網(wǎng)上搜一下，要做什么新東西，先去網(wǎng)上找相關(guān)資料了解一下，不管是編程還是硬件設(shè)計，多多參考別人的東西，只要把別人的東西分析明白了，自己用起來了，也就成為自己的知識了。

第四步：理論實踐結(jié)合，溫故知新。

當(dāng)大家把所有的課程都按照前邊三步完成后，這個時候不妨再把書打開，再看看書，經(jīng)過了自己的實戰(zhàn)經(jīng)歷，再看書的時候，對很多知識點會有一種恍然大悟的感覺。甚至視頻教程、書籍都可以反復(fù)看幾遍，可能有的知識點當(dāng)時學(xué)習(xí)的時候不明白，過了一段時間，回過頭來再學(xué)習(xí)的時候，一下就明白了。

1.3單片機(jī)學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備工作

第一：足夠的信心、恒心和耐心。

有同學(xué)問過我，單片機(jī)這門技術(shù)難不難。我覺得這個問題得從兩個方面去分析。

首先，我們從戰(zhàn)略上藐視它。那么多同學(xué)跟著老師學(xué)一段時間就可以做出來小車，超聲波測距，甚至做出來機(jī)器人，似乎很拽的樣子。那他們又不是三頭六臂，我們也沒有什么做不了的道理。實際上要說技術(shù)，其實就是一層窗戶紙，表面看不透徹，感覺特別神秘，實際只要你稍微一努力就可以捅破它，夸張點說，單片機(jī)在邏輯上的關(guān)系，只有小學(xué)的水平，簡單的很。正所謂會者不難，難者不會，大家不懂這個東西，看起來感覺很神秘。所以大家只要認(rèn)真踏實堅持學(xué)下去，肯定能學(xué)好這么技術(shù)。

其次呢，我們從戰(zhàn)術(shù)上要重視它。你說單片機(jī)這東西，如果十天八天就學(xué)會了，那么這個技術(shù)還能值錢嗎？我可以這樣去表達(dá)，如果一個技術(shù)很簡單就被學(xué)會，那么很多人都會的這個技術(shù)，肯定也沒什么前途和錢途。那究竟多久能學(xué)會呢？我給大家制定的學(xué)習(xí)方案，根據(jù)每個人的基礎(chǔ)不同，平均每天要拿出2個小時以上的學(xué)習(xí)時間，大概一到三個月可以入門。入門的概念是給你一個單片機(jī)開發(fā)任務(wù)，你起碼知道要努力的方向和解決問題的大概方法了。技術(shù)這東西，關(guān)鍵是堅持做下去，有恒心和耐心，如果長時間不用的話，肯定還會生疏。所以要想成為單片機(jī)高手，起碼需要一年左右的單片機(jī)開發(fā)的歷練才行。成為單片機(jī)高手的概念就是你自己可以從頭根據(jù)自己的想法，去設(shè)計一個電路，根據(jù)需要的功能編寫代碼，做一個產(chǎn)品出來。

第二：教材和教程。

要學(xué)習(xí)單片機(jī)這門技術(shù)，良好的教材和教程必不可少。單片機(jī)方面，大家可以直接學(xué)習(xí)我們這本《手把手教你學(xué)單片機(jī)——51單片機(jī)C語言開發(fā)》，我們還精心制作了配套的《手把手教你學(xué)單片機(jī)》的視頻教程。本著開源、共享的理念，我們的視頻教程都是免費開放的，大家可以到我們的網(wǎng)站www.kingst.org找到下載鏈接。另外，因為我們做單片機(jī)開發(fā)使用的是C語言，所以最好能再有一本純C語言的教材，學(xué)到一些C語言的細(xì)節(jié)問題的時候，可以方便大家查閱，或者你也可以直接把相關(guān)問題通過谷歌和百度搜索一下，絕大部分情況下它們都會給你滿意的答案的。

第三：電腦一臺、單片機(jī)開發(fā)板一塊。

電腦，是學(xué)習(xí)單片機(jī)必不可少的工具，因為編寫程序，查閱資料都得用到，但是有句題外話說一下，不要把電腦當(dāng)成游戲機(jī)或者影碟機(jī)，偶爾玩玩游戲看看電影是可以的，勞逸結(jié)合，但是不可沉溺其中，否則還不如沒有電腦。

單片機(jī)開發(fā)板，這也是必須的。如果你還在上學(xué)，學(xué)校實驗室一般會有開發(fā)板，可以考慮跟老師借一個，或者使用師兄師姐們用完的，這樣可以省點錢。當(dāng)然，如果身邊有高手，比如輔導(dǎo)老師，會單片機(jī)的師兄，在他們的指導(dǎo)下做一個也可以，身邊有人指導(dǎo)的話，不懂的問題還可以問他們。如果這些條件都不具備，那么可以購買一個，先學(xué)習(xí)別人的板子設(shè)計思路，給自己以后設(shè)計電路板打下基礎(chǔ)。在這里就順便推薦一下我們的KST-51開發(fā)板，我不敢說我們的設(shè)計是最好的，但是我可以很負(fù)責(zé)任的說，我們的板子是出自經(jīng)驗豐富的一線工程師之手，其中的設(shè)計都是根據(jù)實際項目開發(fā)的思路進(jìn)行的，包括整體規(guī)劃、電路設(shè)計、器件布局等等，可以為你今后的項目開發(fā)提供一個優(yōu)質(zhì)的參考。另外一方面，因為我們的教程是基于我們的開發(fā)板做的，所以大家配套來用的話可以節(jié)省時間，提高學(xué)習(xí)效率。

當(dāng)然，即使不購買我們的開發(fā)板，你想學(xué)單片機(jī)，也還是要有一塊開發(fā)板的，不能總是用軟件仿真，軟件仿真是學(xué)不會單片機(jī)的。經(jīng)常有同學(xué)過來問我，老師我用軟件模擬的好用，做了硬件不好用是什么原因。在這里我提一下，如果你上課用這個軟件仿真，糊弄老師應(yīng)付考試是可以的，但是實際開發(fā)和仿真軟件卻差別很大，如果真心想學(xué)好單片機(jī)這門技術(shù)，那我只能告訴你，拿起烙鐵焊電路，動手寫程序，遠(yuǎn)離仿真軟件，靠軟件仿真永遠(yuǎn)學(xué)不到真正的技術(shù)。

1.4單片機(jī)開發(fā)軟件環(huán)境搭建

單片機(jī)開發(fā)，首要的兩個軟件一個是編程軟件，一個是下載軟件。編程軟件我們用KeiluVision4的51版本，也叫做KeilC51，不做過多介紹，先直接講如何安裝。

1、首先準(zhǔn)備KeiluVision4安裝源文件，雙擊安裝文件，彈出安裝的歡迎界面，如圖1-1所示。

圖1-1Keil安裝歡迎界面

2、點擊“Next”按鈕，彈出“LicenseAgreement”對話框，如圖1-2所示。這里顯示的是安裝許可協(xié)議，需要在“IagreetoallthetermsoftheprecedingLicenseAgreement”打勾。

圖1-2“LicenseAgreement”對話框

3、點擊“Next”按鈕，彈出“FolderSelection”對話框，如圖1-3所示。這里可以設(shè)置安裝路徑，默認(rèn)安裝路徑在“C:Keil”文件夾下。點擊“Browse...”按鈕，可以修改安裝路徑，這里建議大家用默認(rèn)的安裝路徑，如果你要修改，也必須使用英文路徑，不要使用包含有中文字符的路徑。

圖1-3“FolderSelection”對話框

4、點擊“Next”按鈕，彈出“CustomerInformation”對話框，如圖1-4所示。大家輸入用戶名、公司名稱以及E-mail地址即可。

圖1-4用戶信息

5、單擊“Next”，就會自動安裝軟件，如圖1-5所示

圖1-5安裝過程

6、安裝完成后，彈出來安裝完成對話框，如圖1-6所示，并且出現(xiàn)幾個選項，大家剛開始把這幾個選項的對號全部去掉就可以了，先不用關(guān)注有什么作用。

圖1-6安裝完成

7、最后，點擊“Finish”，Keil編程軟件開發(fā)環(huán)境就這么裝好了。

1.5Keil基本概況介紹

首先，我們用Keil先打開一個現(xiàn)成的工程，來認(rèn)識一下Keil軟件，如圖1-7所示。

圖1-7工程文件

從圖1-7我們可以很輕松的分辨出菜單欄、工具欄、工程管理區(qū)、程序代碼區(qū)和信息輸出窗口。這個是Keil4的英文版，網(wǎng)上有一些漢化版本的，但不建議使用。即使你的英語不好，使用英文版本的軟件也一點問題沒有，剛開始大家先跟著我去使用，一共沒幾個單詞，不需要你去翻譯，用幾次你就記住怎么用了。因為以后做實際開發(fā)的時候，大多數(shù)軟件都是英文版的，如果現(xiàn)在學(xué)習(xí)的時候一直用中文軟件，將來一旦換了其它的英文軟件就會慌了，所以從現(xiàn)在開始，我們就慢慢的來熟悉英文軟件，將來再用到其他英文軟件的時候，就可以做到觸類旁通、駕輕就熟了。

Keil軟件菜單欄和工具欄的具體細(xì)化功能，都可以很方便的從網(wǎng)上查到，不需要記憶，隨用隨查即可。在這里我們只介紹一點，關(guān)于Keil軟件里邊的字體大小和顏色設(shè)置。在菜單Edit-->Configuration-->Colors&Fonts里邊，可以進(jìn)行字體類型、顏色、大小的設(shè)置，如圖1-8所示。

圖1-8字體設(shè)置（一）

因為我們用的是C語言編程，所以我們在Window欄中選擇8051:EditorCFiles，然后在右側(cè)Element欄目里可以選擇要修改的內(nèi)容，一般我們平時用到的，只是其中幾項而已，比如：Text——普通文本、TextSelection——選中的文本、Number——數(shù)字、/*Comment*/——多行注釋、//Comment——單行注釋、Keyword——C語言關(guān)鍵字、String——字符串，Keil本身都是有默認(rèn)設(shè)置的，可以直接使用默認(rèn)設(shè)置，但如果你覺得不合你的口味，那就在這里更改一下，改完后直接點OK看效果就可以了。

圖1-9字體設(shè)置（二）

1.6答讀者問

很多同學(xué)經(jīng)常問我一些問題，有一些很有現(xiàn)實或普遍意義，于是我把有代表性的直接寫出來給大家參考，讓大家了解這門技術(shù)，了解我們這個行業(yè)。

1、單片機(jī)學(xué)完了能做什么？

單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，電子、電氣、自動化、通信等領(lǐng)域都有大量應(yīng)用，至于能做什么，得看你將來做什么工作。如同電腦一樣，電腦可以用來編程、PS圖片、看電影、打游戲等等，你用電腦做什么是不一定的。但是掌握好這門技術(shù)，起碼可以讓你學(xué)會一種工具，為將來從事電子、電氣、通信、自動化等領(lǐng)域的工作做好準(zhǔn)備。

2、學(xué)單片機(jī)的捷徑是什么？

做技術(shù)必須得腳踏實地，沒有任何捷徑可走！如果非要說有的話，那我只能告訴你，拳不離手曲不離口，就是最好的捷徑。我學(xué)習(xí)單片機(jī)的時候，每天早上8點半進(jìn)入老師實驗室，晚上9點半離開實驗室，曾經(jīng)創(chuàng)下連續(xù)3個月沒有休息日的記錄，如果你也能這樣學(xué)的話，那很快就可以學(xué)好這門技術(shù)了。

3、學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)該學(xué)習(xí)什么語言，有沒有必要再學(xué)習(xí)匯編

相比較來說，匯編語言比較接近單片機(jī)的底層，使用匯編語言有助于理解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。簡單的程序，用匯編語言，程序效率也可能比較高，但是當(dāng)程序容量達(dá)到幾千上萬行以后（這時也僅能算個不太小的項目，還遠(yuǎn)沒到大項目的級別），匯編語言在組織結(jié)構(gòu)、修改維護(hù)等方面就會成為你的噩夢了，此時C語言就有不可替代的優(yōu)勢了。所以實際開發(fā)過程中，目前至少90%以上的工程師都在用C語言做單片機(jī)開發(fā)，只有在很低端的應(yīng)用中或者是特殊要求的場合，才會用匯編語言開發(fā)，所以我建議大家還是用C語言開發(fā)比較好一些。

如果現(xiàn)在正好上學(xué)學(xué)到了匯編語言，我建議認(rèn)真學(xué)一下，學(xué)好了肯定有益無害。但是現(xiàn)在如果說想直接快速學(xué)會單片機(jī)技術(shù)，那我就不建議去看匯編語言了，直接學(xué)C語言就可以了，那些單片機(jī)底層的結(jié)構(gòu)什么的，也可以在日后的開發(fā)過程中慢慢理解。

4、學(xué)會單片機(jī)后能找什么樣的工作

單片機(jī)是一個工具，和電腦有點類似但不完全一樣，我們學(xué)會電腦，可以用來編程、可以用來畫圖、可以用來PS照片、可以用來看電影等等。學(xué)會單片機(jī)，可以用來做通信技術(shù)、做自動控制技術(shù)等等，但是單片機(jī)本身來說僅僅是一個工具，你在用單片機(jī)的時候，慢慢接觸多了，會有一個應(yīng)用方向，你不僅僅要會單片機(jī)，也得對這個應(yīng)用方向熟悉，比如我個人從事過擴(kuò)頻通信技術(shù)的算法研究，那么我就要對擴(kuò)頻通信熟悉，然后把這個技術(shù)用單片機(jī)實現(xiàn)出來，也得會用單片機(jī)。當(dāng)然大家也不用擔(dān)心，找工作的時候公司對這個方向問題要求也不會很高，但多懂點的話，肯定也會提高自己的競爭力。

5、學(xué)完了這個工資待遇如何

對于技術(shù)來說，技術(shù)水平高低直接決定你的工資薪酬。技術(shù)如果學(xué)的不好，那工作都找不到，更談不上工資待遇了，而技術(shù)做的好的話，那工資就自然會很高。我們并不清高，我們坦言自己需要足以安身立命的薪資報酬，但是我希望的是，一旦你決定從事技術(shù)，就不要把過多的精力關(guān)注在能掙多少錢上，而應(yīng)該放在如何提高自身的技術(shù)水平上，只要技術(shù)水平高，比很多人都厲害，錢自然就找上門了。有一部印度的勵志電影叫做《三傻大鬧寶萊塢》，我推薦做技術(shù)的都可以看看，里邊有一句經(jīng)典臺詞非常適合我們技術(shù)人員：追求卓越，成功就會在不經(jīng)意間追上你！