一、為什么要學(xué)單片機(jī)技術(shù)？

傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品升級(jí)改造成智能化的電子產(chǎn)品需要用到單片機(jī)技術(shù)。也就是說(shuō)傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品如電視機(jī)、電子表、計(jì)算器、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、MP3、遙控器、洗衣機(jī)等產(chǎn)品智能化、微型化，需要的核心技術(shù)就是單片機(jī)技術(shù)。所以從事電子行業(yè)的工作人員必須學(xué)好單片機(jī)技術(shù)，否則必然被社會(huì)淘汰。

二、什么是單片機(jī)？

單片機(jī)就是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種輸入/輸出接口（I/O接口）等主要功能部件集成在一塊集成電路板上的微型計(jì)算機(jī)。

這句話(huà)比較抽象，下面我們來(lái)解釋?zhuān)?/p>

1、計(jì)算機(jī)的組成

大家都知道，計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱是由CPU、硬盤(pán)、內(nèi)存、主板等等組成的。一塊CPU大概要400塊錢(qián)左右，硬盤(pán)也要500塊錢(qián)左右，內(nèi)存200塊錢(qián)左右，主板500塊錢(qián)左右，這些東西加在一起大概要1600塊錢(qián)左右。如果配上顯示器等等其他的設(shè)備，一臺(tái)電腦要3000到4000塊錢(qián)左右吧。

2、計(jì)算機(jī)和單片機(jī)的聯(lián)系

如果把計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱里的設(shè)備（CPU，硬盤(pán)，內(nèi)存，主板等等）縮小縮小再縮小后集成在一塊芯片中，這樣的集成芯片被成為單片機(jī)。

如下圖所視：

從圖中可以看出，單片機(jī)的體積不大，一般用雙列直插40腳封裝，當(dāng)然功能多一些的單片機(jī)的引腳可能會(huì)比較多的，如68引腳，功能少的單片機(jī)也可能只有10多個(gè)或20多個(gè)引腳，有的甚至只8只引腳。

3、單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

當(dāng)然，在這樣的集成芯片（單片機(jī)）內(nèi)部的CPU、硬盤(pán)、內(nèi)存、主板等設(shè)備不再這樣稱(chēng)呼了，下面我們來(lái)學(xué)習(xí)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

（1）單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)→CPU

CPU，它的名字沒(méi)有改，還是稱(chēng)為CPU（Central Processing Unit）。它是單片機(jī)的核心部件，包括運(yùn)算器和控制器。

運(yùn)算器既是算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic logic Unit)，其功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序電路和控制電路組成。其作用是完成取指令、將指令譯碼形成各種微操作并執(zhí)行指令，同時(shí)控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件有條不紊地工作。

（2）單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之一ROM

“硬盤(pán)”，改了名字，稱(chēng)為程序存儲(chǔ)器，也叫只讀存儲(chǔ)器。用ROM（Read only memery)表示。其作用和計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)差不多，用來(lái)存放用戶(hù)編寫(xiě)的程序。特點(diǎn)是：掉電后不會(huì)丟失數(shù)據(jù)（程序）。

（3）單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之一RAM

“內(nèi)存”，也改了名字，在單片機(jī)里叫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，也叫隨機(jī)存儲(chǔ)器。用RAM（Random Access Memery)表示。其作用是用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果，數(shù)據(jù)暫存和緩沖，標(biāo)志位等。特點(diǎn)是：掉電后會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

（4）單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之一I/O接口

“主板”，相當(dāng)于單片機(jī)的I/O接口電路（輸入輸出設(shè)備）。當(dāng)然也包含了串行口，并行口，定時(shí)器，記時(shí)器等等。其作用是用來(lái)和外圍電路相連的，進(jìn)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(gè)集成芯片里面，我們把集成了這些東西的集成芯片叫做單片機(jī)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：

當(dāng)然，單片機(jī)是中國(guó)人叫的，有些外國(guó)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(jī)的價(jià)格（性?xún)r(jià)比）

當(dāng)我們明白了什么是單片機(jī)后，再來(lái)猜猜一般的單片機(jī)的價(jià)格吧？

Intel公司1980年推出的標(biāo)準(zhǔn)MCS-51內(nèi)核8051現(xiàn)在要多少錢(qián)呢？

告訴你，7到10塊錢(qián)之間！

Atmel公司的AT89c51、AT89s51、AT89c52、AT89s52一般在多少錢(qián)左右呢？

告訴你，7塊錢(qián)左右！

宏晶公司的STC單片機(jī)的價(jià)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(jī)的功能強(qiáng)大

大家會(huì)想一臺(tái)“電腦”竟然是10塊錢(qián)以?xún)?nèi)？功能怎么樣？有什么用?。?/p>

我可以告訴大家，它的功能很強(qiáng)大，是以后電子產(chǎn)品的發(fā)展方向。

只要是具有了智能化的電子產(chǎn)品，就少不了單片機(jī)技術(shù)。非常有用，發(fā)展前景非常之好。

那么大家一定很想學(xué)了，于是去買(mǎi)本書(shū)看……

哈哈，拿著書(shū)，不知道如何下手，看不懂吧，感覺(jué)好難吧？不要怕！

那是因?yàn)槟銢](méi)有掌握好學(xué)習(xí)單片機(jī)的正確方法！

學(xué)單片機(jī)僅看書(shū)是不夠的，也是很難學(xué)會(huì)的。

學(xué)單片機(jī)是需要科學(xué)的方法和一些必備條件！

三、如何快速入門(mén)單片機(jī)？

單片機(jī)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程（具有半軟半硬的特征），所以學(xué)習(xí)的時(shí)候必須要理論聯(lián)系實(shí)踐。

學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)必須注重“理論+實(shí)踐”的方法。如果只學(xué)理論知識(shí)而不動(dòng)手操作，則收效甚微；如果只進(jìn)行實(shí)踐操作而不學(xué)習(xí)理論知識(shí)，效果也不明顯。

因此，學(xué)好單片機(jī)技術(shù)必須做到理論、實(shí)踐同時(shí)學(xué)，理論知識(shí)和實(shí)踐技能就像人的兩條腿，缺一不可。

我試過(guò)很多種教學(xué)法，綜合考慮還是覺(jué)得平凡老師創(chuàng)立的任務(wù)教學(xué)法的效果最好。它是一種基于理論聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)法。

本人在任務(wù)教學(xué)法的基礎(chǔ)上開(kāi)創(chuàng)了一種“邊學(xué)邊做”的單片機(jī)學(xué)習(xí)法，教學(xué)效果很好。

“邊學(xué)邊做”的教學(xué)方法概述

“邊學(xué)邊做”教學(xué)模式是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)下，依據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)完整的項(xiàng)目作為教學(xué)內(nèi)容，采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、仿真技術(shù)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備等教學(xué)手段，在完成具體任務(wù)中組織教學(xué)的一種適合技能教育的教學(xué)模式。

四、學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)需要做哪些準(zhǔn)備工作？

1、一臺(tái)電腦——用于編寫(xiě)程序和學(xué)習(xí)。（3000到4000元錢(qián)）

2、單片機(jī)ISP下載線。（10到20塊錢(qián)）

這是一款性能穩(wěn)定的免驅(qū)型ISP下載線，用于把用戶(hù)編輯、編譯成功的原程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)芯片中。插上計(jì)算機(jī)USB接口，自動(dòng)就安裝了驅(qū)動(dòng)，另一端連接在單片機(jī)產(chǎn)品的牛角座上，通過(guò)單片機(jī)ISP下載線專(zhuān)用軟件progisp20，二步就可以高速方便的把單片機(jī)原程序*.hex下載到單片機(jī)產(chǎn)品中了。

3、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板

等你入門(mén)了單片機(jī)技術(shù)后，也可以買(mǎi)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板強(qiáng)化學(xué)習(xí)，也就300塊錢(qián)左右。一般的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板都會(huì)集合了編程器和仿真器的所有功能。

單片機(jī)入門(mén)以后推薦買(mǎi)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板！

4、單片機(jī)芯片

還要多買(mǎi)幾塊單片機(jī)芯片，如：AT89C51，AT89S51，AT89S52等等。

有了這些東西，如果你已經(jīng)學(xué)了一點(diǎn)單片機(jī)知識(shí)的話(huà)，就可以進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了。

5、單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)

推薦Keil軟件，Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。

Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)是十分必要的。

6、EDA工具軟件Proteus

EDA工具軟件Proteus，主要用于單片機(jī)仿真。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具之一，受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。

7、單片機(jī)ISP下載線專(zhuān)用軟件

為了配合單片機(jī)下載線使用，需要準(zhǔn)備好單片機(jī)ISP下載線專(zhuān)用軟件progisp，目前最新版本是progisp2.0，速度和性能均得到較大提升，操作簡(jiǎn)單，兼容性好。

學(xué)單片機(jī)離不開(kāi)軟件，因此掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)常見(jiàn)的軟件非常重要，建議使用英文版的軟件，不要漢化，習(xí)慣就好了。

8、知識(shí)準(zhǔn)備

單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，包括單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、中斷系統(tǒng)，定時(shí)計(jì)數(shù)系統(tǒng)，串行通訊系統(tǒng)等。單片機(jī)C語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)，包括C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型與運(yùn)算符、C語(yǔ)言語(yǔ)句、數(shù)組、指針、函數(shù)、編譯預(yù)處理等。

請(qǐng)注意，這些知識(shí)應(yīng)該邊學(xué)邊做，在做產(chǎn)品的過(guò)程中，需要哪些知識(shí)，就學(xué)習(xí)哪些知識(shí)。

9、焊接技能

我們主張用萬(wàn)能板制作單片機(jī)產(chǎn)品。因?yàn)檫@種實(shí)踐方法，不僅能鍛煉焊接技術(shù)，同時(shí)還能提高識(shí)別單片機(jī)硬件電路圖的能力。更重要的是掌握了單片機(jī)開(kāi)發(fā)的基本步驟，提高了軟硬件的編程與設(shè)計(jì)能力。為日后開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此訓(xùn)練好拖焊技術(shù)非常重要。

10、單片機(jī)學(xué)習(xí)套件準(zhǔn)備

理論知識(shí)的學(xué)習(xí)可以通過(guò)看書(shū)、看視頻教程等方式進(jìn)行，實(shí)踐技能就必須親自動(dòng)手操作。購(gòu)買(mǎi)單片機(jī)制作常用工具和學(xué)習(xí)套件就成了必然。

我們?yōu)榇蠹以O(shè)計(jì)了非常適合單片機(jī)入門(mén)的學(xué)習(xí)套件：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、基于單片機(jī)控制的十六路LED倪紅燈、基于單片機(jī)控制的紅外二極管感應(yīng)計(jì)數(shù)器等單片機(jī)學(xué)習(xí)套件，如下圖所示：

單片機(jī)最小系統(tǒng)

基于單片機(jī)控制的十六路LED倪紅燈

基于單片機(jī)控制的紅外二極管感應(yīng)計(jì)數(shù)器