談?wù)勅绾螌W(xué)好單片機編程技術(shù)
當(dāng)今時代,是一個新技術(shù)層出不窮的時代。在電子領(lǐng)域,尤其是自動化智能控制領(lǐng)域,傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)正以前所未見的速度被單片機智能控制系統(tǒng)所取代。大部分的高等工科學(xué)校都已開設(shè)了單片機課程。單片機具有體積小、功能強、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點,可以說,智能控制與自動控制的核心就是單片機。目前,一個學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機的高潮正在工廠、學(xué)校及企事業(yè)單位大規(guī)模地興起。過去習(xí)慣于傳統(tǒng)電子領(lǐng)域的工程師、技術(shù)員正面臨著全新的挑戰(zhàn),如不能在較短時間內(nèi)學(xué)會單片機,勢必會被時代所遺棄,只有勇敢地面對現(xiàn)實,挑戰(zhàn)自我,加強學(xué)習(xí),爭取在較短的時間內(nèi)將單片機技術(shù)融會貫通,才能跟上時代的步伐。
但是,許多的學(xué)習(xí)者(包括在校學(xué)生),他們總不得要領(lǐng),從一開始學(xué)習(xí)時的熱情高漲,到最后的沮喪放棄,使得大家對單片機產(chǎn)生了既愛又怕的感覺。
學(xué)習(xí)單片機并不象學(xué)習(xí)傳統(tǒng)數(shù)字電路或模擬電路那樣比較直觀,原因是除了“硬件”之外還存在一個“軟件”的因素。正是這個“軟件”因素的存在,使得許多初學(xué)者怎么也弄不懂單片機的工作過程,他們怎么也不明白為什么將幾個數(shù)送來送去,就能控制一盞燈亮/滅?能控制一個電機變速?由此對單片機產(chǎn)生一種“神奇”、“敬畏”甚至“恐懼”感,阻礙了學(xué)習(xí)單片機的熱情與興趣,這就有社會上“單片機難學(xué)”一說。
筆者多年來與眾多的電子愛好者、在校學(xué)生打過交道,深知他們學(xué)習(xí)單片機中碰到的難處,況且作者本人也是從一位電子愛好者成長為工程師的,此過程自然少不了學(xué)習(xí)、探索、實踐、進步這樣一條規(guī)律,因此深切地知道,學(xué)單片機難,主要是不得要領(lǐng),難以入門。一旦找到學(xué)習(xí)的捷徑,入了門,能初步掌握編程技術(shù)并產(chǎn)生實際效果,那么必然信心大增。接下來,再向新的深度、廣度進軍時,心里也不那么焦慮,比較坦然了,能夠一步一個腳印下去擴展自己的知識面。這里根據(jù)筆者的經(jīng)驗談?wù)剬W(xué)習(xí)方法、技巧及如何在較短時間內(nèi)學(xué)會單片機。
學(xué)習(xí)單片機的最有效方法是理論與實踐并重
對一個初學(xué)單片機的人來說,如果按教科書式的學(xué)法,上來就是一大堆指令、名詞,學(xué)了半天還搞不清這些指令起什么作用,能夠產(chǎn)生什么實際效果,那么也許用不了幾天就會覺得枯燥乏味而半途而廢。所以學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合是一個好方法,邊學(xué)習(xí)、邊演練,循序漸進,這樣用不了幾次就能將用到的指令理解、吃透、扎根于腦海,甚至“根深蒂固”。也就是說,當(dāng)你此次學(xué)習(xí)完某幾條指令后(一次數(shù)量不求多,只求懂),接下去就該做實驗了,通過實驗,使你感受剛才的指令產(chǎn)生了控制效果,眼睛看得見(燈光)、耳朵聽得到(聲音),更能深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號去控制電子產(chǎn)品的。說句過分的話,單片機與其說是學(xué)出來的,還不如說是做實驗練出來的,何況做實驗本身也是一種學(xué)習(xí)過程。因此邊學(xué)邊練的學(xué)習(xí)方法,效果特別好,許多讀者經(jīng)3~6個月的學(xué)習(xí)已能開發(fā)簡單的產(chǎn)品了(如霓紅燈廣告牌控制、累加計數(shù)器等)。
學(xué)習(xí)單片機要合理安排學(xué)習(xí)時間持之以恒
學(xué)習(xí)單片機可不能“三天打魚、二天曬網(wǎng)” ,要有持之以恒的毅力與決心,學(xué)習(xí)完幾條指令后,就應(yīng)及時做實驗,融會貫通,而不要等幾天或幾個星期有時間后再做實驗,這樣效果不好甚至前學(xué)后忘。另外要有打“持久戰(zhàn)” 的心理準(zhǔn)備,不要興趣來時學(xué)上幾天,無興趣時涼上幾星期。學(xué)習(xí)單片機很重要的一點就是持之以恒。
學(xué)習(xí)單片機要使用循環(huán)學(xué)習(xí)法使之根深蒂固
筆者曾在其它刊物舉辦過《手把手教你學(xué)單片機》講座,該講座入門起點低,很多朋友覺得好學(xué)、易學(xué),很快就能將講座從頭至尾學(xué)完、學(xué)懂,但過了幾個月,在開發(fā)產(chǎn)品時對指令的具體作用就有些淡忘了。根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)的研究,對只短暫學(xué)過一遍的知識,充其量只比浮光掠影稍好。因此,較好的方法是,過一段時間后(1~2個月)再重新做一遍,這樣反復(fù)循環(huán)幾次就能徹底弄懂消化,永不忘卻。有道是:若人生能細(xì)看《水滸傳》10遍,那么里面的故事內(nèi)容、人物場情將永生不忘。
學(xué)習(xí)單片機要進行適當(dāng)投資購買實驗器材及書籍資料
單片機技術(shù)是一門含金量高的技術(shù),一旦學(xué)會后,它給你帶來的效益回報當(dāng)然也高,無論是應(yīng)聘求職還是自起爐灶開廠辦公司,其前景是光明無限。因此在學(xué)習(xí)時要舍得適當(dāng)投資購買必要的學(xué)習(xí)、實驗器材,另外還要經(jīng)常去科技圖書店看看,購買一些適合自己學(xué)習(xí)、提高的書籍??傊?,春天不播種哪來秋天的收獲?考慮到學(xué)習(xí)成本,對初學(xué)者可采用“程序完成后軟件仿真→單片機燒錄程序→試驗板通電實驗”的方法(現(xiàn)在的快閃型單片機其程序可燒寫1000次以上),這樣整套實驗器材(不包括PC機)只有幾百元,對大部分已工作的愛好者來說都有這個能力承受。而經(jīng)濟條件較好的讀者可考慮使用在線仿真器(ICE)進行實驗,這樣學(xué)習(xí)時直觀性更好。
總之這里所談的就是作者的親身體驗。我們希望以最實用的方法,最易入門的手法,將初學(xué)者領(lǐng)進單片機世界的大門里,使這些僅稍懂硬件原理的人通過實踐能理解軟件的作用,讓他們知道在單片機組成的系統(tǒng)中硬件與軟件的區(qū)分并不絕對,硬件能做的工作一般情況下軟件也能完成,軟件的功能也可用硬件替代。等初步學(xué)會了單片機軟件設(shè)計后,可將通常由硬件完成的工作交由軟件實現(xiàn),這樣,系統(tǒng)的體積、功耗、成本將大大降低,而功能得到提升與增強,使習(xí)慣于傳統(tǒng)電路設(shè)計的人對單片機產(chǎn)生一種妙不可言的相見恨晚之感,感覺到真正找到了一種理想化的器件,真正感受、體會到現(xiàn)代單片微型計算機的強大作用,從而投身于單片機的領(lǐng)域中。只要你肯努力、下功夫、多實踐,一定會成功的。
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