怎么学习单片机外围器件?



单片机现在水平只能说会,想在外设上多多学习下,手里面只有开发板,请问大家有没有什么好的方法?目前基础知识只有C 会单片机 数电懂点,模电没看过,电路还没有开课。


WE胃:

1、学会看时序图 
2、学会各种通讯协议(典型的有I2C、SPI等) 
3、学会看datasheet(要求有一定的英语阅读能力) 
4、根据datasheet设计外围电路 
5、根据datasheet写程序。


阏男秀:

我来分享一下自己的学习历程,比较偏重于软件,希望能帮到题主以及其他正在学习的同学。
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我是直接使用了单片机学习板,在某宝上面购买的,然后送了一大堆资料,现在都准备毕业了,我居然还没有把所有外设都玩一遍,真是揪心!

虽然题主只是问了怎么学习单片机外设,但我认为,外设的学习与单片机的片上资源同时学习最好,给自己一个项目题目然后动手去写代码是最好的。单片机的片上资源就是那些IO口,定时器/计数器,ADC等等。

我想给出以下学习建议:
一、基础知识一定要学好;
二、分模块学习;
三、做完一个项目一定要总结;
四、学通了一种单片机,再学习其他的单片机就会上手很快的,学习外设同理;
五、学会移植(抄)程序。

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一、基础知识
技术性的东西学习起来都是一层一层的,如果前面的基础知识如果没有学好,到了后面的学习会让你懵懵懂懂,最后会走很多弯路。
对外设的学习,可以从两方面来看,一个是单片机与外设的电路图连接,这是硬件方面;另一个是软件方面,如何用软件控制这个外设。例如:



这是一个LED流水灯模块,你至少要从电路图上知道以下信息:
1、LED灯D1到D8分别连接到了单片机的P1.0到P1.7引脚;
2、当你把其中一个引脚置零,相应的LED灯就会亮。
这是读电路图的能力,是最基础的也是最重要的。

然后是例程,点亮一个LED灯。

#include<reg52.h>

sbit LED=P1^0;

void main (void)
{
    LED=0;
    while (1);
}

1、为什么要包含reg52.h?里面有什么内容?
2、sbit是什么意思?是标准C里的关键字还是keil C里的关键字?为什么要写这一条语句?
3、为什么最后要加while死循环?
……

初学的时候一般是不会问自己这些问题的,我自己学的时候都没有问过自己这些问题。但是这些知识点恰恰却是基础,或者说学习时的盲点。

关于基础我就不多写了,点到即止。

二、分模块
不多说了,我直接上我的学习资料的图片吧,买了学习板后客服送的资料挺好的。



可以说,这些都是外设。把每一个模块的电路图分析一遍,再把代码分析一遍。真是够大学玩四年的了。对了,光看资料是不够的,因为资料是非常凌乱的,你根本不知道从哪开始看,这个时候就很有必要买一本关于单片机的书,因为讲技术的书籍都是整理好的,你做什么模块,就看那一章节,边做实验边看书边看资料,学习是非常快的。这种方法不一定适合每一个人,但是至少我就是这么过来的。

熟悉完几个模块后,可以尝试把这几个模块组合起来,给自己一个小项目做。比如我就试过用DS1302(一种时钟芯片)和LCD1602做过一个LCD日历+时钟。

三、总结
一定要总结!
再强调一遍!一定要总结!
把你用到的技术,对电路图的分析,对代码的分析用文字描述出来。总结不需要逐字逐字的打,可以拷贝资料里的文字以及代码等等,但一定要先理解透彻,如果没有理解透,请不要把那些文字拷贝到你的总结里,又不是为别人写什么文章,只是为自己而学。(像点亮LED这种简单的项目就不用总结了...)

如果不知道总结要写什么,可以参考大学里的单片机实验指导书或者实验报告。我一直觉得,写那些实验报告和课程设计报告真是最好的学习方法啊!可能以后出来工作再也不用写实验报告或者课程设计论文了。
我们的实验报告是这样的:
1、实验目的
2、实验内容
3、仪器、设备和材料
4、实验原理(用到了什么芯片,什么外设)
5、实验步骤
6、实验结果(代码)
7、注意事项

如果是自己写的总结,最重要的就是4,其他什么的都可以不写。把用到的芯片、外设、电路图和代码整理总结一下,对这些技术的理解就会非常深刻的。注意事项可以写一些做实验中为什么卡住的技术难题,或者很多资料都没写,自己发现的技术细节。比如红外NEC协议:

下面小编将为大家介绍一种定时程序,说明循环程序在PIC单片机上的应用。小编此次以PIC16F84单片机为例建立其定时源程序清单。该定时器源程序只需改变一条指令的常数设置,即可使定时时间从分钟级到3?8小时的连续变化(4MHz晶振条件)。在该源程序上再多设置一次循环,可使定时时间长达1月以上。



这是NEC协议的典型脉冲链,一开头有一个9ms的高电平,和4.5ms的低电平,接下来是用户码和数据码等等。但是,在红外接收头那一端,这些信号是相反的。也就是说,红外接收头输出信号的那个引脚,在没有信号的时候输出高电平,当接收到信号后会输出一个9ms的低电平和4.5ms的高电平,接下来是取反的数据码等等。

一开始学习的时候不一定会注意到这些细节,以为只要例程跑起来了,看懂了例程代码和电路图就算学会了。不是这样的!我曾经为老师调试过这个红外协议,为了优化红外接收的稳定性和精确性,差不多调试了一个半月(其实也就每星期就花8、9小时吧?记不清了)。最后项目结束后一总结起来,发现了很多很多以前没有注意到的知识点。(我怎么感觉我在强调参与项目的重要性呢?)

总之一定要总结,不要偷懒。

我现在就正在尝试总结IIC,SPI,UART这些总线协议。有些技术知识一总结了之后,我就会发现了好多调试程序的时候学不到的知识点。比如SPI,我用它的时候就只是很简单的移植程序(在某宝买回来的模块,客服都会顺便把例程给你了),看懂了例程,然后就可以按自己的想法修改程序了,根本没吃透SPI,但是对SPI有了一个感性的认识,回过头来再总结,联想自己做项目遇到的技术难题,就会发现是某个知识点不知道从而下不了手而已。另外,不一定要做完项目后才总结,查资料的时候就可以开始总结了。再说一遍,我说的总结写起来很简单,就是把你分析过的,理解透的相关技术资料用新的word文档组织起来。

四、一通百通
我认为,只要你精通了一种单片机,再学习其他单片机是非常快的,学习外设同理,学习其他东西也是一样的。

还是帮老师做项目的时候(真心觉得多参与项目收获是非常多的),用到了LCD12864,后来我发现LCD12864和LCD1602的指令是类似的,而1602我之前就用它做过一个时钟,于是使用LCD12864的时候我非常的有信心。而且,我也是在使用1602的时候,加深了「对芯片的操作本质上是对寄存器的操作」这句话的理解。除了二极管、数码管、蜂鸣器这些分立元件,其他诸如液晶显示屏、外部存储器(24C02)、DS1302等等这些有芯片的外设,本质上都是对寄存器的操作。

所以不用担心以后玩其他的模块需要重新学习,那些外设或者说模块,都是有一定的标准的。就比如LCD液晶模块,我只是稍微接触过LCD1602,之后上手LCD12864是非常快的,而且那个LCD12864没有例程,需要自己写程序,只有初始化程序需要修改下,然后其他的驱动程序我都是直接移植1602的了。

五、学会移植
上面刚刚也引出了第五点,学会移植程序。51单片机真的是在行业内玩烂了的单片机,几乎每一个电类专业都会学,所以如果你想用51控制任何外设,在网上基本能找到很多资料和程序,很多程序不需要自己重头写的,这就是一个很好的机会去理解外设的工作原理和程序。当你不用51作为主控芯片的时候,或者使用了类似的外设时,直接移植之前的程序就可以了。

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一些题外话:
实际上我想强调的就是以下几点:
一、基础;
二、分模块(分成小目标学习);
三、总结;
四、先精通一种;

不止这样学习单片机比较好的,学习任何东西都可以这样做的。

那些看时序图、看datasheet的能力,我觉得可以在写总结的时候提高一下。会看datasheet是工程师一项基本能力,我想问,玩了51那么久了,看过51的datasheet么?没看过?可以马上去看啊!会看了51的datasheet,也就会看其他芯片的datasheet了(一通百通)。

由于本人比较偏软,硬件方面我就只能稍微提及一下了。一开始的时候,最主要的是学会分析电路图。比如:



这是学习板上的DS1302模块电路图。
1、从电路图中可以看出是用单片机的哪两个引脚控制该模块?
2、晶振在电路图中有什么作用?
3、电容C12有什么作用?
……
分析了电路图,就会明白其中的原理,需要设计的时候就会信手拈来,或者看datasheet来设计电路图时,就会知道为什么要这样设计。这里我只强调一个词:原理。至于什么画电路图的,画PCB的我就不提了。

最后,毕竟我还只是学生,还没有开始工程师的职业生涯,如果有不好的地方请前辈们指正并多多包涵。


路明:

学习,就是看书,做实验,把学的用起来,

切记,一定要多逛论坛,
大屌都在里面


wyf:

外设的话有一点建议。土豪的话自己弄一套装备,比如万用版,焊锡,焊笔,万用表逻辑分析仪。然后常见器件买个一打,自己折腾折腾。要是不想花钱,电脑上是可以用单片机跑仿真的,搭好电路,下好程序就可以跑跑。但是不太直观。

转自链接:https://www.zhihu.com/question/21358739/answer/30773678 点击阅读原文进入


电容的作用就是缓冲使RST端保持高电平一段时间,以达到有效复位,电容越大,保持的时间就越久。单片机的复位需要至少持续两个机器周期以上的高电平的时间,所以在刚开始上电的时候图中的电容C1

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thePro

我还没有学会写个人说明!

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