初學者怎么學習單片機
成為一名嵌入式工程師,簡單的單片機基礎學習與應用是不可缺少的。怎么學習單片機呢?下面學習啦小編分享了學習單片機的方法,供你參考。
學習單片機的方法
1) 鸚鵡學舌
剛出生的孩子叫“爸爸”“媽媽”的時候,他甚至不知道“爸爸”“媽媽”是什么意思,更不會理解這些聲音是什么意思,但是我們帶著孩子見到他爸爸就讓他喊“爸爸”,見到媽媽就讓他喊“媽媽”,見到爺爺就喊“爺爺”„„慢慢的你會發(fā)現(xiàn),次數(shù)多了,孩子就知道誰是爸爸,誰是媽媽,誰是爺爺,誰是奶奶了。
大家剛開始接觸單片機的時候,也屬于單片機行業(yè)的新生兒。單片機的樣子,單片機外圍的各種器件,單片機內部的各種結構,單片機使用 C 語言的編程方法,初學者可能都沒有見過,腦子里全無概念。沒關系,有些概念和方法你不理解也沒有關系,甚至不需要你去理解,你只需要跟著我去鸚鵡學舌式的學習,第一遍學習某一節(jié)課的內容時,對于程序,大家就可以完全跟著抄下來,甚至抄兩三遍,過一段你會發(fā)現(xiàn),好多東西你也認識了,好多概念你也慢慢的理解清楚了,你也能大概看懂別人的小程序了,切忌覺得自己看會了,而簡單復制粘貼。
2) 照葫蘆畫瓢
很多同學學習的時候喜歡看,看我做的視頻,看我寫的程序,甚至看別人的程序,都能看懂,覺得自己就會了,等到自己寫程序的時候,感覺就是老鼠啃天,不知道從哪里下手了,這是初學者很容易犯的“眼高手低”的毛病,所以第二步的內容就非常重要了。
我的要求是,每一位同學,在學完了當前課的內容,把第一步順利完成以后,然后關掉視頻教程,關掉源代碼,自己通過看電路圖和查找非源代碼的其他任何資料,把當節(jié)課我寫的程序代碼重新默寫出來,邊寫邊多少理解那么一點點,不是純粹的背誦,應該說是背誦加理解的結合體。甚至學過幾節(jié)課以后,可以回頭把前邊曾經這樣實現(xiàn)過的課程,再按照這種方法做一遍。千萬不要認為這一步沒必要,這一步是你能否真正學會單片機的一個關鍵,在學完本教程之前,每一課內容都要這樣做,如果每一個程序你都能夠完美的完成,那么可以說,當節(jié)課的內容,百分之七八十你已經掌握了。
3) 他山之石,可以攻玉
單片機技術的最大特點就是可以通過修改程序來實現(xiàn)不同的功能,因此舉一反三的能力就必不可少了。每一節(jié)課的例程后邊,我一般都會布置幾個作業(yè),大家盡量去獨立完成這個作業(yè)。在完成這個作業(yè)的過程中,都可以參考我的程序思路,在這個基礎上通過動腦思考去構建你自己的程序框架,最終將程序完成。
在我們工程師實際產品研發(fā)的時候,很多種情況下也是如此。比如一個產品,我們如果從零起步的話,可能會走很多彎路,遭遇很多前人已曾遭遇過的挫折,所以我們通常的做法是尋找購買幾款同類產品,然后先研究他們的各自優(yōu)缺點,學習他們的長處,然后在同類產品基礎上再來設計我們自己的產品,這就是“他山之石,可以攻玉”。
初學者在學習的時候,往往遇到的問題很多,你應該想到,你遇到的問題,可能前輩們早就遇到過了,所以遇到問題后,不要慌張,首先利用谷歌或者百度這些搜索引擎在網(wǎng)上搜一下,要做什么新東西,先去網(wǎng)上找相關資料了解一下,不管是編程還是硬件設計,多多參考別人的東西,只要把別人的東西分析明白了,自己用起來了,也就成為自己的知識了。
4) 理論實踐結合,溫故知新
當大家把所有的課程都按照前邊三步完成后,這個時候不妨再把書打開,再看看書,經過了自己的實戰(zhàn)經歷,再看書的時候,對很多知識點會有一種恍然大悟的感覺。甚至視頻教程、書籍都可以反復看幾遍,可能有的知識點當時學習的時候不明白,過了一段時間,回過頭來再學習的時候,一下就明白了。
單片機C語言優(yōu)化技巧
1、程序的書寫結構
雖然書寫格式并不會影響生成的代碼質量,但是在實際編寫程序時還是應該尊循一定的書寫規(guī)則,一個書寫清晰、明了的程序,有利于以后的維護。在書寫程序時,特別是對于While、for、do…while、if…elst、switch…case 等語句或這些語句嵌套組合時,應采用“縮格”的書寫形式,
2、標識符
程序中使用的用戶標識符除要遵循標識符的命名規(guī)則以外,一般不要用代數(shù)符號(如a、b、x1、y1)作為變量名,應選取具有相關含義的英文單詞(或縮寫)或漢語拼音作為標識符,以增加程序的可讀性,如:count、number1、red、work 等。
3、程序結構
C 語言是一種高級程序設計語言,提供了十分完備的規(guī)范化流程控制結構。因此在采用C 語言設計 單片機應用系統(tǒng)程序時,首先要注意盡可能采用結構化的程序設計方法,這樣可使整個應用系統(tǒng)程序結構清晰,便于調試和維護。于一個較大的應用程序,通常將整個程序按功能分成若干個模塊,不同模塊完成不同的功能。各個模塊可以分別編寫,甚至還可以由不同的程序員編寫,一般單個模塊完成的功能較為簡單,設計和調試也相對容易一些。在C 語言中,一個函數(shù)就可以認為是一個模塊。所謂程序模塊化,不僅是要將整個程序劃分成若干個功能模塊,更重要的是,還應該注意保持各個模塊之間變量的相對獨立性,即保持模塊的獨立性,盡量少使用 全局變量等。對于一些常用的功能模塊,還可以 封裝為一個應用程序庫,以便需要時可以直接調用。但是在使用模塊化時,如果將模塊分成太細太小,又會導致程序的執(zhí)行效率變低(進入和退出一個函數(shù)時保護和恢復寄存器占用了一些時間)。
4、定義常數(shù)
在程序化設計過程中,對于經常使用的一些常數(shù),如果將它直接寫到程序中去,一旦常數(shù)的數(shù)值發(fā)生變化,就必須逐個找出程序中所有的常數(shù),并逐一進行修改,這樣必然會降低程序的可維護性。因此,應盡量當采用預處理命令方式來定義常數(shù),而且還可以避免輸入錯誤。
5、減少判斷語句
能夠使用條件編譯(ifdef)的地方就使用條件編譯而不使用if 語句,有利于減少編譯生成的代碼的長度。
6、表達式
對于一個表達式中各種運算執(zhí)行的優(yōu)先順序不太明確或容易混淆的地方,應當采用圓括號明確指定它們的優(yōu)先順序。一個表達式通常不能寫得太復雜,如果表達式太復雜,時間久了以后,自己也不容易看得懂,不利于以后的維護。
7、函數(shù)
對于程序中的函數(shù),在使用之前,應對函數(shù)的類型進行說明,對函數(shù)類型的說明必須保證它與原來定義的函數(shù)類型一致,對于沒有參數(shù)和沒有返回值類型的函數(shù)應加上“void”說明。如果果需要縮短代碼的長度,可以將程序中一些公共的程序段定義為函數(shù),在Keil 中的高級別優(yōu)化就是這樣的。如果需要縮短程序的執(zhí)行時間,在程序調試結束后,將部分函數(shù)用宏定義來代替。注意,應該在程序調試結束后再定義宏,因為大多數(shù)編譯系統(tǒng)在宏展開之后才會報錯,這樣會增加排錯的難度。
8、盡量少用全局變量,多用局部變量。因為全局變量是放在數(shù)據(jù)存儲器中,定義一個全局變量,MCU 就少一個可以利用的數(shù)據(jù)存儲器空間,如果定義了太多的全局變量,會導致編譯器無足夠的內存可以分配。而局部變量大多定位于MCU 內部的寄存器中,在絕大多數(shù)MCU 中,使用寄存器操作速度比數(shù)據(jù)存儲器快,指令也更多更靈活,有利于生成質量更高的代碼,而且局部變量所的占用的寄存器和數(shù)據(jù)存儲器在不同的模塊中可以重復利用。
9、設定合適的編譯程序選項
許多編譯程序有幾種不同的優(yōu)化選項,在使用前應理解各優(yōu)化選項的含義,然后選用最合適的一種優(yōu)化方式。通常情況下一旦選用最高級優(yōu)化,編譯程序會近乎病態(tài)地追求代碼優(yōu)化,可能會影響程序的正確性,導致程序運行出錯。因此應熟悉所使用的編譯器,應知道哪些參數(shù)在優(yōu)化時會受到影響,哪些參數(shù)不會受到影響。