單片機mcu編程怎麼學

❶ 51單片機應該掌握哪些

任何一款mcu，其基本原理和功能都是大同小異，所不同的只是其外圍功能模塊的配置及數量、指令系統等。對於指令系統，雖然形式上看似千差萬別，但實際上只是符號的不同，其所代表的含義、所要完成的功能和定址方式基本上是類似的。因此，對於任何一款mcu，主要應從如下的幾個方面來理解和掌握：

* mcu的特點：要了解一款mcu，首先需要知道就是其ROM空間、RAM空間、IO口數量、定時器數量和定時方式、所提供的外圍功能模塊（Peripheral Circuit）、中斷源、工作電壓及功耗等等。

* 了解這些mcu Features後，接下來第一步就是將所選mcu的功能與實際項目開發的要求的功能進行對比，明確那些資源是目前所需要的，那些是本項目所用不到的。對於項目中需要用到的而所選mcu不提供的功能，則需要認真理解mcu的相關資料，以求用間接的方法來實現，例如，所開發的項目需要與PC機COM口進行通訊，而所選的mcu不提供UART口，則可以考慮用外部中斷的方式來實現；

* 對於項目開發需要用到的資源，則需要對其Manua*進行認真的理解和閱讀，而對於不需要的功能模塊則可以忽略或瀏覽即可。對於mcu學習來講，應用才是關鍵，也是最主要的目的。

* 明確了mcu的相關功能後，接下來就可以開始編程了。對於初學者或初次使用此款mcu的設計者來說，可能會遇到很多對mcu的功能描述不明確的地方，對於此類問題，可以通過兩種方法來解決，一種是編寫特別的驗證程序來理解資料所述的功能；另一種則可以暫時忽略，程序設計中則按照自己目前的理解來編寫，留到調試時去修改和完善。前一種方法適用於時間較寬松的項目和初學者，而後一種方法則適合於具有一定mcu開發經驗的人或項目進度較緊迫的情況；

* 指令系統千萬不要特別花時間去理解。指令系統只是一種邏輯描述的符號，只有在編程時根據自己的邏輯和程序的邏輯要求來查看相關的指令即可，而且隨著編程的進行，對指令系統也會越來越熟練，甚至可以不自覺地記憶下來；

mcu的基本功能：

對於絕大多數mcu，下列功能是最普遍也是最基本的，針對不同的mcu，其描述的方式可能會有區別，但本質上是基本相同的：

* Timer（定時器）：Timer的種類雖然比較多，但可歸納為兩大類：一類是固定時間間隔的Timer，即其定時的時間是由系統設定的，用戶程序不可控制，系統只提供幾種固定的時間間隔給用戶程序進行選擇，如32Hz，16Hz，8Hz等，此類Timer在4位mcu中比較常見，因此可以用來實現時鍾、計時等相關的功能；另一類則是Programmable Timer（可編程定時器），顧名思義，該類Timer的定時時間是可以由用戶的程序來控制的，控制的方式包括：時鍾源的選擇、分頻數（Prescale）選擇及預制數的設定等，有的mcu三者都同時具備，而有的則可能是其中的一種或兩種。此類Timer應用非常靈活，實際的使用也千變萬化，其中最常見的一種應用就是用其實現PWM輸出（具體的應用，後續會有特別的介紹）。由於時鍾源可以自由選擇，因此，此類Timer一般均與Event Counter（事件計數器）合在一起；

* IO口：任何mcu都具有一定數量的IO口，沒有IO口，mcu就失去了與外部溝通的渠道。根據IO口的可配置情況，可以分為如下幾種類型：

** 純輸入或純輸出口：此類IO口有mcu硬體設計決定，只能是輸入或輸出，不可用軟體來進行實時的設定；

** 直接讀寫IO口：如MCS-51的IO口就屬於此類IO口。當執行讀IO口指令時，就是輸入口；當執行寫IO口指令則自動為輸出口；

** 程序編程設定輸入輸出方向的：此類IO口的輸入或輸出由程序根據實際的需要來進行設定，應用比較靈活，可以實現一些匯流排級的應用，如I2C匯流排，各種LCD、LED Driver的控制匯流排等；

** 對於IO口的使用，重要的一點必須牢記的是：對於輸入口，必須有明確的電平信號，確保不能浮空（可以通過增加上拉或下拉電阻來實現）；而對於輸出口，其輸出的狀態電平必須考慮其外部的連接情況，應保證在Standby或靜態狀態下不存在拉電流或灌電流。

* 外部中斷：外部中斷也是絕大多數mcu所具有的基本功能，一般用於信號的實時觸發，數據采樣和狀態的檢測，中斷的方式由上升沿、下降沿觸發和電平觸發幾種。外部中斷一般通過輸入口來實現，若為IO口，則只有設為輸入時其中斷功能才會開啟；若為輸出口，則外部中斷功能將自動關閉（ATMEL的ATiny系列存在一些例外，輸出口時也能觸發中斷功能）。外部中斷的應用如下：

** 外部觸發信號的檢測：一種是基於實時性的要求，比如可控硅的控制，突發性信號的檢測等；而另一種情況則是省電的需要；

** 信號頻率的測量；為了保證信號不被遺漏，外部中斷是最理想的選擇；

** 數據的解碼：在遙控應用領域，為了降低設計的成本，經常需要採用軟體的方式來對各種編碼數據進行解碼，如Manchester和PWM編碼的解碼；

** 按鍵的檢測和系統的喚醒：對於進入Sleep狀態的mcu，一般需要通過外部中斷來進行喚醒，最基本的形式則是按鍵，通過按鍵的動作來產生電平的變化；

* 通訊介面：mcu所提供的通訊介面一般包括SPI介面，UART，I2C介面等，其分別描述如下：

** SPI介面：此類介面是絕大多數mcu都提供的一種最基本通訊方式，其數據傳輸採用同步時鍾來控制，信號包括：SDI（串列數據輸入）、SDO（串列數據輸出）、SCLK（串列時鍾）及Ready信號；有些情況下則可能沒有Ready信號；此類介面可以工作在Master方式或Slave方式下，通俗說法就是看誰提供時鍾信號，提供時鍾的一方為Master，相反的一方則為Slaver；

** UART（Universal Asynchronous Receive Transmit）：屬於最基本的一種非同步傳輸介面，其信號線只有Rx和Tx兩條，基本的數據格式為：Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even, Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位數據所佔的時間稱為Baud Rate（波特率）。對於大多數的mcu來講，數據為的長度、數據校驗方式（奇校驗、偶校驗或無校驗）、停止位（Stop Bit）的長度及Baud Rate是可以通過程序編程進行靈活設定。此類介面最常用的方式就是與PC機的串口進行數據通訊。

** I2C介面：I2C是由Philips開發的一種數據傳輸協議，同樣採用2根信號來實現：SDAT（串列數據輸入輸出）和SCLK（串列時鍾）。其最大的好處是可以在此匯流排上掛接多個設備，通過地址來進行識別和訪問；I2C匯流排的一個最大的好處就是非常方便用軟體通過IO口來實現，其傳輸的數據速率完全由SCLK來控制，可快可慢，不像UART介面，有嚴格的速率要求。

* Watchdog（看門狗定時器）：Watchdog也是絕大多數mcu的一種基本配置（一些4位mcu可能沒有此功能），大多數的mcu的Watchdog只能允許程序對其進行復位而不能對其關閉（有的是在程序燒入時來設定的，如Microchip PIC系列mcu），而有的mcu則是通過特定的方式來決定其是否打開，如Samsung的KS57系列，只要程序訪問了Watchdog寄存器，就自動開啟且不能再被關閉。一般而言watchdog的復位時間是可以程序來設定的。Watchdog的最基本的應用是為mcu因為意外的故障而導致死機提供了一種自我恢復的能力。

mcu程序的編寫：

mcu的程序的編寫與PC下的程序的編寫存在很大的區別，雖然現在基於C的mcu開發工具越來越流行，但對於一個高效的程序代碼和喜歡使用匯編的設計者來講，匯編語言仍然是最簡潔、最有效的編程語言。對於mcu的程序編寫，其基本的框架可以說是大體一致的，一般分為初始化部分（這是mcu程序設計與PC最大的不同），主程序循環體和中斷處理程序三大部分（見圖1 a 和 b），其分別說明如下：

* 初始化：對於所有的mcu程序的設計來講，出世化是最基本也是最重要的一步，一般包括如下內容：

** 屏蔽所有中斷並初始化堆棧指針：初始化部分一般不希望有任何中斷發生；

** 清除系統的RAM區域和顯示Memory：雖然有時可能沒有完全的必要，但從可靠性及一致性的角度出發，特別是對於防止意外的錯誤，還是建議養成良好的編程習慣；

** IO口的初始化：根據項目的應用的要求，設定相關IO口的輸入輸出方式，對與輸入口，需要設定其上拉或下拉電阻；對於輸出口，則必須設定其出世的電平輸出，以防出現不必要的錯誤；

** 中斷的設置：對於所有項目需要用到的中斷源，應該給予開啟並設定中斷的觸發條件，而對於不使用的多餘的中斷，則必須給予關閉；

** 其他功能模塊的初始化：對於所有需要用到的mcu的外圍功能模塊，必須按項目的應用的要求進行相應的設置，如UART的通訊，需要設定Baud Rate，數據長度，校驗方式和Stop Bit的長度等，而對於Programmer Timer，則必須設置其時鍾源，分頻數及Reload Data等；

** 參數的出世化：完成了mcu的硬體和資源的出世化後，接下來就是對程序中使用到的一些變數和數據的初始化設置，這一部分的初始化需要根據具體的項目及程序的總體安排來設計。對於一些用EEPROM來保存項目預制數的應用來講，建議在初始化時將相關的數據拷貝到mcu的RAM，以提高程序對數據的訪問速度，同時降低系統的功耗（原則上，訪問外部EEPROM都會增加電源的功耗）。

* 主程序循環體：大多數mcu是屬於長時間不間斷運行的，因此其主程序體基本上都是以循環的方式來設計，對於存在多種工作模式的應用來講，則可能存在多個循環體，相互之間通過狀態標志來進行轉換。對於主程序體，一般情況下主要安排如下的模塊：

** 計算程序：計算程序一般比較耗時，因此堅決反對放在任何中斷中處理，特別是乘除法運算；

** 實時性要求不高或沒有實時性要求的處理程序；

** 顯示傳輸程序：主要針對存在外部LED、LCD Driver的應用；

* 中斷處理程序：中斷程序主要用於處理實時性要求較高的任務和事件，如，外部突發性信號的檢測，按鍵的檢測和處理，定時計數，LED顯示掃描等。一般情況下，中斷程序應盡可能保證代碼的簡潔和短小，對於不需要實時去處理的功能，可以在中斷中設置觸發的標志，然後由主程序來執行具體的事務——這一點非常重要，特別是對於低功耗、低速的mcu來講，必須保證所有中斷的及時響應。

* 對於不同任務體的安排，不同的mcu其處理的方法也有所不同。例如，對於低速、低功耗的mcu（Fosc＝32768Hz）應用，考慮到此類項目均為手持式設備和採用普通的LCD顯示，對按鍵的反應和顯示的反應要求實時性較高，應此一般採用定時中斷的方式來處理按鍵的動作和數據的顯示；而對於高速的mcu，如Fosc>1MHz的應用，由於此時mcu有足夠的時間來執行主程序循環體，因此可以只在相應的中斷中設置各種觸發標志，並將所有的任務放在主程序體中來執行；

* 在mcu的程序設計中，還需要特別注意的一點就是：要防止在中斷和主程序體中同時訪問或設置同一個變數或數據的情況。有效的預防方法是，將此類數據的處理安排在一個模塊中，通過判斷觸發標志來決定是否執行該數據的相關操作；而在其他的程序體中（主要是中斷），對需要進行該數據的處理的地方只設置觸發的標志。——這可以保證數據的執行是可預知和唯一的。

總之，對於mcu開發來講，必須記住一點：「條條大路通羅馬」，沒有做不到的事，關鍵是看方法是否正確！再就是多做多動手和多想。

❷ 怎麼學習嵌入式STM32

1、首先選擇菜單欄上面的project的按鈕，在彈出的右鍵菜單中點擊new uVision Project...的選項。

❸ 單片機編程知識九大問答知識

單片機編程知識九大問答知識

為幫助大家更加了解單片機編程知識，下面，我為大家分享單片機編程知識問答知識，希望對大家有所幫助!

搞單片機開發，一定要會C嗎?

答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是最接近機器碼的一種語言。其主要優點是佔用資源少、程序執行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。

對於目前普遍使用的RISC架構的8bit MCU來說，其內部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯後，會變成很多條機器碼，很容易出現ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單片機廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應一個機器碼，每一步執行什麼動作都很清楚，並且程序大小和堆棧調用情況都容易控制，調試起來也比較方便。所以在資源較少單片機開發中，我們還是建議採用匯編語言比較好。

而C語言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，並具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實現對系統硬體的控制。C語言是一種結構化程序設計語言，它支持當前程序設計中廣泛採用的由頂向下結構化程序設計技術。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結構，從而為軟體開發中採用模塊化程序設計方法提供了有力的保障。因此，使用C語言進行程序設計已成為軟體開發的一個主流。用C語言來編寫目標系統軟體，會大大縮短開發周期，且明顯地增加軟體的可讀性，便於改進和擴充，從而研製出規模更大、性能更完備的系統。

綜上所述，用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。所以作為一個技術全面並涉足較大規模的軟體系統開發的單片機開發人員最好能夠掌握基本的C語言編程。

當開發一個較復雜而又開發時間短的項目時，用C還是用匯編開發好?

答：對於復雜而開發時間緊的項目時，可以採用C語言，但前提是要求對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和演算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。如果對這些特性不了解，那調試起來就有的煩了，到頭來可能還不如用匯編來的快。

C語言和匯編語言在開發單片機時各有哪些優缺點?

答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是最接近機器碼的.一種語言。其主要優點是佔用資源少、程序執行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。

C語言是一種結構化的高級語言。其優點是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計算機語言。缺點是佔用資源較多，執行效率沒有匯編高。

對於目前普遍使用的RISC架構的8bit MCU來說，其內部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯後，會變成很多條機器碼，很容易出現ROM空間不夠、堆棧溢出等問題，而且一些單片機廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應一個機器碼，每一步執行什幺動作都很清楚，並且程序大小和堆棧調用情況都容易控制，調試起來也比較方便。所以在單片機開發中，我們還是建議採用匯編語言比較好。

如果對單片機C語言有興趣，HOLTEK的單片機就有提供C編譯器，可以到HOLTEK的網站免費下載使用。

C或匯編語言可以用於單片機，C++能嗎?

答：在單片機開發中，主要是匯編和C，沒有用C++的。

在教學中要用到8088和196晶元單片機教材，請問哪裡可以找到關於這方面的書或資料?

答：有關這方面的教材，大學里常用的一本是《IBM-PC匯編語言程序設計》清華大學出版社出版的，在網上以及書店都是可以找到的，另外網上還可以搜索到很多其他的教材如：《微機原理及匯編語言教程》(楊延雙 張曉冬 等編著 )和《16/32 位微機原理、匯編語言及介面技術》(作者： 鍾曉捷 陳濤 ，機械工業出版社 出版)等，可以在較大型的科技書店裡查找或者直接從網上訂購。

初學者到底是應該先學C還是匯編?

答：對於單片機的初學者來說，應該從匯編學起。因為匯編語言是最接近機器碼的一種語言，可以加深初學者對單片機各個功能模塊的了解，從而打好扎實的基礎。

我是一名武漢大學電子科技大3的學生，學了電子線路、數字邏輯、匯編和介面、C語言，但是總是感覺很迷茫，覺好象什麼都不會，怎麼辦?

答：大學過程是一個理論過程，實踐的機會比較少，往往會造成理論與實踐相脫節，這是國內大學教育系統的通病，不過對於學生來說切不可好高騖遠。一般從大三會開始接觸到一些專業課程，電子相關專業會開設相關的單片機應用課程並且會有簡單的實驗項目，那麼要充分把握實驗課的機會，多多地實際上機操作練習。平時可以多看看相關的電子技術雜志網站，看看別人的開發經驗，硬體設計方案以及他人的軟體設計經驗。有可能的話，還可以參加一些電子設計大賽，藉此機會2-3個人合作做一個完整系統，會更有幫助。到了大四畢業設計階段，也可以選擇相關的課題作些實際案例增長經驗。做什麼事情都有個經驗的積累過程，循序漸進。

請問作為學生，如何學好單片機?

答：學習好單片機，最主要的是實踐，在實踐中增長經驗。在校學生的話，實踐機會的確會比較少，但是有機會的話，可以畢業實習選擇相關的課題，這樣就可以接觸到實際的項目。而且如果單片機微機原理是一門主課的話，相信學校會安排比較多的實踐上機機會。有能力的話，可以找一些相關兼職工作做做，會更有幫助。而且單片機開發應用需要軟硬體結合，所以不能只滿足於編程技巧如何完美，平時也要注意硬體知識的積累，多上上電子論壇網站，買一些相關雜志。可能的話，可以到電子市場去買一些小零件，自己搭一個小系統讓它工作起來。

如何才能成為單片機的高手啊?

答：要成為單片機高手，應該多實踐，時常關注單片機的發展趨勢;經常上一些相關網站，從那裡可以找到許多有用的資料。