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一文入魂!單片機初學者必看

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一、為什麼要學單片機技術?

傳統的電子產品升級改造成智能化的電子產品需要用到單片機技術。也就是說傳統的電子產品如電視機、電子錶、計算器、數碼相機、手機、MP3、遙控器、洗衣機等產品智能化、微型化,需要的核心技術就是單片機技術。所以從事電子行業的工作人員必須學好單片機技術,否則必然被社會淘汰。

二、什麼是單片機?

單片機就是把中央處理器(CPU)、隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、定時器/計數器和各種輸入/輸出介面(I/O介面)等主要功能部件集成在一塊集成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

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大家都知道,計算機的主機箱是由CPU、硬碟、內存、主板等等組成的。一塊CPU大概要400塊錢左右,硬碟也要500塊錢左右,內存200塊錢左右,主板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設備,一台電腦要3000到4000塊錢左右吧。

2、計算機和單片機的聯繫

如果把計算機的主機箱里的設備(CPU,硬碟,內存,主板等等)縮小縮小再縮小後集成在一塊晶元中,這樣的集成晶元被成為單片機。

如下圖所視:

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

3、單片機的內部結構

當然,在這樣的集成晶元(單片機)內部的CPU、硬碟、內存、主板等設備不再這樣稱呼了,下面我們來學習單片機內部結構。

(1)單片機內部結構→CPU

CPU,它的名字沒有改,還是稱為CPU(Central Processing Unit)。它是單片機的核心部件,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。

控制器一般由指令寄存器、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)單片機內部結構之一ROM

「硬碟」,改了名字,稱為程序存儲器,也叫只讀存儲器。用ROM(Read only memery)表示。其作用和計算機的硬碟差不多,用來存放用戶編寫的程序。特點是:掉電後不會丟失數據(程序)。

(3)單片機內部結構之一RAM

「內存」,也改了名字,在單片機里叫數據存儲器,也叫隨機存儲器。用RAM(Random Access Memery)表示。其作用是用於存放運算的中間結果,數據暫存和緩衝,標誌位等。特點是:掉電後會丟失數據。

(4)單片機內部結構之一I/O介面

「主板」,相當於單片機的I/O介面電路(輸入輸出設備)。當然也包含了串列口,並行口,定時器,計時器等等。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一個集成晶元裡面,我們把集成了這些東西的集成晶元叫做單片機,內部結構如下圖所示:

一文入魂!單片機初學者必看

當然,單片機是中國人叫的,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、單片機的價格(性價比)

當我們明白了什麼是單片機後,再來猜猜一般的單片機的價格吧?

Intel公司1980年推出的標準MCS-51內核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!

宏晶公司的STC單片機的價格則更便宜,低至5元以下。

是不是太便宜了?功能如何?

5、單片機的功能強大

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。

只要是具有了智能化的電子產品,就少不了單片機技術。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單片機的正確方法!

學單片機僅看書是不夠的,也是很難學會的。

學單片機是需要科學的方法和一些必備條件!

三、如何快速入門單片機?

單片機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繫實踐。

學習單片機技術必須注重「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,學好單片機技術必須做到理論、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繫實踐的教學法。

本人在任務教學法的基礎上開創了一種「邊學邊做」的單片機學習法,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項目作為教學內容,採用多媒體、網路、模擬技術、實驗實訓設備等教學手段,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。

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