单片机是嵌入式系统的核心,而嵌入式系统是由嵌入式硬件和嵌入式软件组成的。因此,在学习单片机之前,我们需要掌握一些基础电子知识,包括电压、电流、电阻、电容、电感等。
特别是需要掌握一些模拟电子电路的知识,例如信号放大、滤波、模拟信号采集、模拟转数字电路等,这些都是嵌入式系统中不可或缺的基础。
此外,熟悉数字电子电路的知识,例如数字电路设计、逻辑门电路、计数器、定时器等,这些对理解单片机的工作原理和编程非常重要。
单片机编程是运用C语言或汇编语言编写,因此在学习单片机之前需要拥有一些基础的程序设计能力。例如,需要熟悉程序结构、函数、数组、指针、预处理器等基础知识。
同时,需要掌握一些面向对象编程的思想,例如封装、继承、多态等,这些都可以借助C++语言进行学习。此外,需要掌握软件开发中的基本算法和数据结构,例如排序、查找、栈、队列等等。
单片机并不是一个独立的系统,通常需要和各种外设协同工作才能实现更多的功能,例如LCD液晶显示屏、键盘、LED灯、温度传感器等等。因此,在学习单片机时,需要掌握一些硬件系统设计的基础知识,包括口线、中断、定时器、P0口等等。
需要对各种传感器和外设的工作方式有一定的了解,同时需要具备一定的电路设计和焊接能力。当然,熟悉硬件设计软件,例如Protel、Altium等等,也是非常必要的。
了解单片机的基本概念、分类和性能参数,了解单片机的内部结构、指令系统、寄存器、体系结构等概念,可以更好地帮助我们理解单片机编程原理。
同时,需要掌握单片机的常用编程指令和程序设计方法,例如I/O端口设置、中断处理、定时器控制、串口通讯等等。
还需要了解单片机的编程工具,例如Keil、IAR等,以及如何选购和使用单片机开发板。