如何入門微控制器C語言

2021-10-08 02:28:38 字數 3513 閱讀 8205

一、為什麼要學微控制器技術?

傳統的電子產品公升級改造成智慧型化的電子產品需要用到微控制器技術。也就是說傳統的電子產品如電視機、電子錶、計算器、數位相機、手機、***、遙控器、洗衣機等產品智慧型化、微型化,需要的核心技術就是微控制器技術。所以從事電子行業的工作人員必須學好微控制器技術,否則必然被社會淘汰。

二、什麼是微控制器?

微控制器就是把**處理器(cpu)、隨機儲存器(ram)、唯讀儲存器(rom)、定時器/計數器和各種輸入/輸出介面(i/o介面)等主要功能部件整合在一塊積體電路板上的微型計算機。

這句話比較抽象,下面我們來解釋:

1、計算機的組成

大家都知道,計算機的主機箱是由cpu、硬碟、記憶體、主機板等等組成的。一塊cpu大概要400塊錢左右,硬碟也要500塊錢左右,記憶體200塊錢左右,主機板500塊錢左右,這些東西加在一起大概要1600塊錢左右。如果配上顯示器等等其他的裝置,一台電腦要3000到4000塊錢左右吧。

2、計算機和微控制器的聯絡

如果把計算機的主機箱裡的裝置(cpu,硬碟,記憶體,主機板等等)縮小縮小再縮小後整合在一塊晶元中,這樣的整合晶元被成為微控制器。

如下圖所視:

從圖中可以看出,微控制器的體積不大,一般用雙列直插40腳封裝,當然功能多一些的微控制器的引腳可能會比較多的,如68引腳,功能少的微控制器也可能只有10多個或20多個引腳,有的甚至只8只引腳。

3、微控制器的內部結構

當然,在這樣的整合晶元(微控制器)內部的cpu、硬碟、記憶體、主機板等裝置不再這樣稱呼了,下面我們來學習微控制器內部結構。

(1)微控制器內部結構→cpu

cpu,它的名字沒有改,還是稱為cpu(central processing unit)。它是微控制器的核心部件,包括運算器和控制器。

運算器既是算術邏輯單元alu(arithmetic logic unit),其功能是進行算術運算和邏輯運算。

控制器一般由指令暫存器、指令解碼器、時序電路和控制電路組成。其作用是完成取指令、將指令解碼形成各種微操作並執行指令,同時控制計算機的各個部件有條不紊地工作。

(2)微控制器內部結構之一rom

「硬碟」,改了名字,稱為程式儲存器,也叫唯讀儲存器。用rom(read only memery)表示。其作用和計算機的硬碟差不多,用來存放使用者編寫的程式。特點是:掉電後不會丟失資料(程式)。

(3)微控制器內部結構之一ram

「記憶體」,也改了名字,在微控制器裡叫資料儲存器,也叫隨機儲存器。用ram(random access memery)表示。其作用是用於存放運算的中間結果,資料暫存和緩衝,標誌位等。特點是:掉電後會丟失資料。

(4)微控制器內部結構之一i/o介面

「主機板」,相當於微控制器的i/o介面電路(輸入輸出裝置)。當然也包含了序列口,並行口,定時器,記時器等等。其作用是用來和外圍電路相連的,進行輸入輸出和某些特殊的操作。

以上談到的這些東西都是在乙個整合晶元裡面,我們把整合了這些東西的整合晶元叫做微控制器,內部結構如下圖所示:

當然,微控制器是中國人叫的,有些外國人叫微控制單元mcu(micro controller unit)。也有人叫嵌入式控制器(embedded controller)。

4、微控制器的**(價效比)

當我們明白了什麼是微控制器後,再來猜猜一般的微控制器的**吧?

intel公司2023年推出的標準mcs-51核心8051現在要多少錢呢?

告訴你,7到10塊錢之間!

atmel公司的at89c51、at89s51、at89c52、at89s52一般在多少錢左右呢?

告訴你,7塊錢左右!

巨集晶公司的stc微控制器的**則更便宜,低至5元以下。

是不是太便宜了?功能如何?

5、微控制器的功能強大

大家會想一台「電腦」竟然是10塊錢以內?功能怎麼樣?有什麼用啊?

我可以告訴大家,它的功能很強大,是以後電子產品的發展方向。

只要是具有了智慧型化的電子產品,就少不了微控制器技術。非常有用,發展前景非常之好。

那麼大家一定很想學了,於是去買本書看……

哈哈,拿著書,不知道如何下手,看不懂吧,感覺好難吧?不要怕!

那是因為你沒有掌握好學習微控制器的正確方法!

學微控制器僅看書是不夠的,也是很難學會的。

學微控制器是需要科學的方法和一些必備條件!

三、如何快速入門微控制器?

微控制器是一門實踐性很強的課程(具有半軟半硬的特徵),所以學習的時候必須要理論聯絡實踐。

學習微控制器技術必須注重「理論+實踐」的方法。如果只學理論知識而不動手操作,則收效甚微;如果只進行實踐操作而不學習理論知識,效果也不明顯。

因此,學好微控制器技術必須做到理論、實踐同時學,理論知識和實踐技能就像人的兩條腿,缺一不可。

我試過很多種教學法,綜合考慮還是覺得平凡老師創立的任務教學法的效果最好。它是一種基於理論聯絡實踐的教學法。

本人在任務教學法的基礎上開創了一種「邊學邊做」的微控制器學習法,教學效果很好。

「邊學邊做」的教學方法概述

「邊學邊做」教學模式是以建構主義學習理論為指導下,依據人的認知規律設計完整的專案作為教學內容,採用多**、網路、**技術、實驗實訓裝置等教學手段,在完成具體任務中組織教學的一種適合技能教育的教學模式。

四、學習微控制器技術需要做哪些準備工作?

1、一台電腦——用於編寫程式和學習。(3000到4000元錢)

3、微控制器實驗板

等你入門了微控制器技術後,也可以買微控制器實驗板強化學習,也就300塊錢左右。一般的微控制器實驗板都會集合了程式設計器和**器的所有功能。

微控制器入門以後推薦買微控制器實驗板!

4、微控制器晶元

還要多買幾塊微控制器晶元,如:at89c51,at89s51,at89s52等等。

有了這些東西,如果你已經學了一點微控制器知識的話,就可以進行電子產品設計、開發了。

5、微控制器開發軟體平台

推薦keil軟體,keil提供了包括c編譯器、巨集彙編、聯結器、庫管理和乙個功能強大的**偵錯程式等在內的完整開發方案,通過乙個整合開發環境(uvision)將這些部份組合在一起。

keil軟體是目前最流行開發mcs-51系列微控制器的軟體,掌握這一軟體的使用對於使用51系列微控制器的學習者來說是十分必要的。

6、eda工具軟體proteus

eda工具軟體proteus,主要用於微控制器**。它是目前最好的**微控制器及外圍器件的工具之一,受到微控制器愛好者、從事微控制器教學的教師、致力於微控制器開發應用的科技工作者的青睞。

學微控制器離不開軟體,因此掌握微控制器開發常見的軟體非常重要,建議使用英文版的軟體,不要漢化,習慣就好了。

8、知識準備

微控制器基礎知識,包括微控制器內部結構、引腳功能、中斷系統,定時計數系統,序列通訊系統等。微控制器c語言基礎知識,包括c語言的資料型別與運算子、c語言語句、陣列、指標、函式、編譯預處理等。

請注意,這些知識應該邊學邊做,在做產品的過程中,需要哪些知識,就學習哪些知識。

9、焊接技能

我們主張用萬能板製作微控制器產品。因為這種實踐方法,不僅能鍛鍊焊接技術,同時還能提高識別微控制器硬體電路圖的能力。更重要的是掌握了微控制器開發的基本步驟,提高了軟硬體的程式設計與設計能力。為日後開發設計電子產品打下堅實的基礎,因此訓練好拖焊技術非常重要。

10、微控制器學習套件準備

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基於微控制器控制的十六路led倪紅燈

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