单片机编程设计的学习方法和步骤
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摘要：学习单片机的动机不外乎有四种：一是为兴趣爱好而学，二是为专业而学;三是为饭碗而学;四是在工作中被逼而学。不管是哪种动机，因主修专业的不同以及电子基础的深浅不同，对于不同的人可能采用不同的学习方法，根据笔者的亲身学习经验感受，提出学习方法和步骤。
关键词：单片机;编程设计;学习
一、基础理论知识学习
基础理论知识包括模拟电路、数字电路和C语言知识。模拟电路和数字电路属于抽象学科，要把它学好还得费点精神。在你学习单片机之前，觉得模拟电路和数字电路基础不好的话，不要急着学习单片机，应该先回顾所学过的模拟电路和数字电路知识，为学习单片机加强基础。否则，你的单片机学习之路不仅会很艰难和漫长，还可能半途而废。扎实的电子技术基础是学好单片机的关键，直接影响单片机学习入门的快慢。
单片机属于数字电路，其概念、术语、硬件结构和原理都源自数字电路，如果数字电路基础扎实，对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解，就能轻松地迈开学习的第一步，自信心也会树立起来。相反，基础不好，这个看不懂那个也弄不明白，越学问题越多，越学越没有信心。如果你觉得单片机很难，那就应该先放下单片机教材，去重温数字电路，搞清楚触发器、进制转换等理论知识。理解了这些知识之后再去看看单片机的结构和原理，你会大彻大悟，信心倍增。
一般是先学习模拟电路再去学习数字电路。扎实的模拟电路基础不仅让你容易看懂别人设计的电路，而且让你设计的电路更可靠，提高产品质量。当基础打好以后，你会感觉到单片机不再难学了，而且越学越起劲。扎实的电子技术基础和C语言基础能增强学习单片机信心，较快掌握单片机技术。
二、单片机实践
思想上要有刻苦学习的决心，硬件上要有一套完整的学习开发工具，软件上要注重理论和实践相结合。
（1）有刻苦学习的决心。首先，明确学习目的。这是你学单片机的动力，没有动力，我想你坚持不了多久。其次，端正学习心态。单片机学习过程是枯燥乏味、孤独寂寞的过程。要知道，学习知识没有捷径，只有循序渐进，脚踏实地，一步一个脚印，才能学到真功夫。再次，要多动脑勤动手。单片机的学习具有很强的实践性，是一门很注重实际动手操作的技术学科。不动手实践你是学不会单片机的。最后，虚心交流。在单片机学习过程中每个人都会遇到无数不能解决的问题，需要你向有经验的过来人虚心求教，否则，一味的自己埋头摸索会走许多弯路，浪费很多时间。
（2）有一套完整的学习开发工具。学习单片机是需要成本的。必须有一台电脑、一块单片机开发板（如果开发板不能直接下载程序代码的话还得需要一个编程器）、一套视频教程、一本单片机教材和一本C语言教材。
电脑是用来编写和编译程序，并将程序代码下载到单片机上;开发板用来运行单片机程序，验证实际效果;视频教程就是手把手教你单片机开发环境的使用、单片机编程和调试。
对于单片机初学者来说，视频教程必须看，要不然，哪怕把教材看了几遍，还是不知道如何下手，尤其是院校里的单片机教材，学了之后，面对真正的单片机时可能还是束手无策;单片机教材和C语言教材是理论学习资料，备忘备查。不要为了节约成本不用开发板而光用Protur软件仿真调试，这和纸上谈兵没什么区别。
（3）注重理论和实践相结合。单片机C语言编程理论知识并不深奥，光看书不动手也能明白。但在实际编程的时候就没那么简单了。一个程序的形成不仅需要有C语言知识，更多需要融入你个人的编程思路和算法。
如果程序不正常则要反复调试（检查、修改思路和算法），直到成功。这个过程耗时、费脑、疲精神，意志不坚强者往往被绊倒在这里半途而废。每一个例程都坚持按照这个过程学习，你很快会找到编程的感觉，取其精华去其糟粕，久而久之会形成你独特的编程思想。只要能坚持下来，学习收获会事半功倍。
在实践过程中不仅要学会别人的例程，还要在别人的程序上改进和拓展，让程序产生更强大的功能。同时，还要懂得通过查阅芯片数据手册（DATASHEET）里有关芯片命令和数据的读写时序来核对别人例程的可靠性，如果你觉得例程不可靠就把它修改过来，成为是你自己的程序。不仅如此，自己应该经常找些项目来做，以巩固所学的知识和积累更多的经验。
三、单片机硬件设计
硬件设计包括电路原理设计和PCB板设计。学习做硬件要比学习做软件麻烦，成本更高，周期更长。但是，学习单片机的最终目的是做产品开发——软件和硬件相结合形成完整的控制系统。所以，做硬件也是学习单片机技术的一个必学内容。
电路原理设计涉及到各种芯片的应用，而这些芯片外围电路的设计、典型应用电路和与单片机的连接等在芯片数据手册（DATASHEET）都能找到答案，前提是要看得懂全英文的数据手册。否则，照搬别人的设计永远落在别人的后面，你做的產品就没有创意。电子技术领域的第一手资料（DATASHEET）都是英文，从第一手资料里你所获得的知识可能是在教科书、网络文档和课外读物等所没有的知识。
做PCB板就比较简单了。只要懂得使用Protel软件或 Altim Designer软件就没问题了。但要想做的板子布局美观、布线合理还得费一番功夫了。
娴熟的单片机C语言编程、会使用Protel软件或 Altim Designer软件设计PCB板和具备一定的英文阅读能力，你就是一个遇强则强的单片机高手了。
参考文献：
[1]涂时亮，张友德.单片微机MCS-51用户手册[M].上海：复旦大学出版社，2010.
[2]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航天航空大学出版，2011.
[3]刘福禄.现代电气控制技术[M].大连：大连理工大学出版社，2014.
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