第1節 我和單片機

目錄

■ 回憶往昔——我的初學經歷

■ 何方神圣——什么是單片機

■ 千金一諾——本書給您的承諾

回憶往昔

吃過晚飯，我都要打開電腦上網瞧瞧，在我的收藏夾里專門有一欄是和電子技術相關的網站鏈接。我常登錄我的網站和電子信箱，而每次都會有幾個帥哥向我提問，讓我幫助他們解決一些制作中的問題，在感嘆電子愛好者中美女太少的同時，我都會盡我所能回答這些問題，因為以前我也是白手起家的，我也體會過遇到問題卻無藥可救時的失落，所以我更希望分享我的經驗，和大家交流。雖然我不希望把整本書變成我的個人自傳，可是我還是要長話短說一下我的個人經歷，你可以把它當成無聊的小品或是學習單片機的歷險記，當然你也可以從中了解我并和我結為朋友。

我不太喜歡編年體的故事結構，所以故事從現在開始。我在一家與電子技術行業相關的公司工作，在公司里，我可以學到單片機和嵌入式系統的相關知識。業余時間，我則自己在家里研究單片機技術，將我的作品和經驗發布到我的個人網站與愛好者們分享。我很滿意現在的工作和生活，這讓我有充足的時間談戀愛和更執著地專注于我的單片機愛好。

2004年，哈爾濱市學府書城，開門大吉！我只身在電子技術類圖書區尋找著我中意的電子制作方面的書。這個地方我經常來，雖然書很多，可是沒有幾本中意的，它們不是只講一些純理論的東西，讓人看得一頭霧水，就是只有一堆電路卻并不實用。這次我也是希望能找到一些新鮮類型的書來看，正是這一次閑逛使我和美麗的單片機世界邂逅了。

逛了一會兒，我突然想起最近聽說一個新名詞叫“單片機”，大概也是數模電子技術里的一部分，也許和數字電路關系大一些吧？好像就是比較專用的集成電路唄！先了解一下也好，什么事都了解一下也沒有壞處，只要不是違法亂紀的事情。腦中認定了一個詞匯“單片機”，我就開始在家電維修和電子技術的書架上查找。可是5分鐘過去了，沒有一本關于單片機的書，甚至出現這個詞的書都沒有。我的天！學府書城聽說是東北地區圖書最全的書店，竟然沒有關于單片機的書，這也太雷人了吧！不會的，一定是我沒找對，也許就在電子技術區的一個小角落里，還是問問吧。一個漂亮的服務員阿姨把手指向遠方一個神秘又陌生的地方，那是離電子技術區很遠的另一個書架。那時的我怎么也不會想到，那個書客稀少的地方竟是我心中的“香格里拉”。

《單片機基礎教程》《單片機接口技術》《MCS-51單片機教程》《51系列單片機設計實例》……我的天！滿滿的3個書架全是關于單片機的書，讓我哭笑不得。不知是該笑我發現了“新大陸”好呢，還是該哭我的無知可笑好。我隨手抽了一本單片機教程看了看，除了扉頁上的字能看明白，其他都是天書。這時我才感覺到世界的博大、自己的渺小，想到了書山有路、學海無涯，想到了愛因斯坦，想到了我今天中午不吃飯也得在這兒好好地看看這些書。

首先我要了解，了解單片機是不是我感興趣的知識，這點很重要，除了興趣又會有什么能長久不斷地提供給我們學習、研究的原動力呢？等了解了再入門，入門了再深入學習，這是大多數人的學習方式，我也沒有另辟蹊徑的能力。我找了好久才看到一本中學生學習單片機的書，我想先別整高深的了，看看寫給中學生學習單片機的書我能否看懂吧！看了一會，我差一點沖動地把它買下來，幸好理智的頭腦戰勝了感性的神經。因為這本書只是講了一個成品單片機學習板的功能及使用方法，它是一個完整的產品，使用者只需用鍵盤輸入十進制數的指令，就可讓其完成特定的功能。按現在來說這不能算是單片機實驗板，而是用單片機開發出的一個玩具。抱著再考慮一下的心理，我放下了這本書。又過了好大一會兒，我找到了幾本標有“單片機入門”字樣的書，看起來是給我這種菜鳥看的了。果不其然，通過看這幾本書，我了解到了單片機的基礎知識，知道了什么是單片機、單片機的用途，這下我找到了學習單片機技術的“敲門磚”。

我說服了我的父母在經濟和精神上（主要還是在經濟上）支持我。當時我正在讀大學，學校雖然離電子市場很遠，可我每個星期都要去幾次。父母傾家蕩產給我買了電腦，還給了一筆錢來買元器件和工具。我的勁頭兒更大了，在書店買了許多書來參考并在幾天時間里夜以繼日地焊好了單片機實驗板和ISP下載線，制作中我發現單片機的電路要比數模電路更簡單。用軟件下載單片機程序，這個我從來沒有用過，總感覺是一件很復雜的事情。還好，對照著書的說明，一步一步都很順利。“嘟嘟嘟”，程序下載完成，實驗板上的一個發光二極管閃爍了，這正是我期盼的結果。隱約地可以回憶起第一次看到自己下載的程序在實驗板上運行時的欣喜。之后又按同樣的方法下載其他程序都很成功，我才知道單片機并不難，只是我之前不了解而將它想得復雜了。我開始找一些制作例子，仿制一些別人的作品，雖然制作過程中有一些問題，可是只要認真檢查，最終都成功了。再后來我開始修改別人的程序，看改一個數值、換一行句子會有什么變化。我慢慢地學著自己寫程序，照著別人的程序寫，按照自己的想法寫，感覺學習單片機并不難，只要多和網友交流、多看書、多動手、多思考。

我享受著玩單片機時那種無法言表的興奮和快樂，我愛上了單片機，深深地愛著它。它占據了我的事業、我的業余時間。我們在一起相處得很默契，它很乖，從不惹我生氣。我們一起玩耍，我玩它的時候，它總能給我帶來幸福和成就感。它玩我的時候，我總是會煩躁、不知所措，可是耐心研究之后，發現過錯總是出自我的馬虎大意。它無怨無悔地跟著我，從不會主動和我分手，除非它死去。我希望永遠和它在一起，愛它、玩它。如果非要在這份愛上加一個期限的話，我希望是一萬年。現在我建立了自己的工作室，專門和志同道合的朋友研究單片機的設計與應用。我將我和單片機之間的故事寫下來與大家分享，希望能讓更多的朋友愛上單片機，分享單片機帶給我們的無上歡愉。

何方神圣

依我看，單片機就是一塊在集成電路芯片上集成了一臺有一定規模的微型計算機，簡稱為“單片微型計算機”或“單片機”（Single Chip Microcontroller）。簡單地說，單片機是一種可以輸入程序的微型計算機，也就是所謂的電腦。它是以一種集成電路塊的外形出現的，即一個黑黑的塑料外殼伸出幾只金屬腳，好像一只剛從墨水里爬出來的多腳蟲，到現在我也沒弄明白為什么芯片只用黑色而不用美麗的天藍色或是活潑的橙紅色。我們可以通過向單片機的內部輸入一個“你想讓它干什么”的程序，它就可以按照你的吩咐為你服務了。那單片機這東西到底可以干什么呢？難道可以幫我們洗衣、做飯？是呀，其實我們現在生活中的電器大都用到了單片機。我們的洗衣機里就用到了單片機控制，可以設定好洗衣時間和方式，它就會按照你的設置按時上水、洗滌、脫水。我們家中的電磁爐、微波爐也用到了單片機，由它控制火力、時間，做出香噴噴的豬肉燉粉條。這樣一來，單片機真的可以為我們洗衣、做飯了。因為單片機是用程序進行控制的，所以節省了許多硬件電路，而且讓電路更加精準、小巧。如果各位朋友有一定數字電路制作基礎的話，學起單片機來就會更加容易了。

現在的單片機及嵌入式系統應用真可以說是無處不在了，上到衛星、導彈，下至手機、MP3、空調都有涉及。采用單片機與嵌入式系統技術進行開發是未來高精尖科技領域不可逆轉的發展趨勢。

說了這么多，有朋友會問了：“單片機這么好，貴不貴呀？在哪里能買到呀？我應該怎么學單片機呢？”大家不要急，俺來說兩句。單片機雖然是一種比較高級的電子產品，但并沒有我們想象的那么高不可攀。以前大多數愛好者入門常用的單片機是8051系列單片機，這種單片機，技術是比較成熟的，在國外已經有幾十年歷史了，可以說不管是穩定性還是可靠性都近乎完美。而這樣的一塊單片機（以89C51這一款較常用的單片機為例）價格卻不超過10元，這種單片機在各大電子元器件市場和網上均有銷售，物美價廉、童叟無欺。只要是有一些電子技術方面的基礎知識又愿意認真看這本書的朋友，都可以學會，并玩轉它，學習單片機就像純美的愛情一樣，不分年齡、距離、身份、窮富，只需要一份執著的愛和熱切的心。

如今，單片機技術已經有了非常大的發展，各種不同功能、用途的單片機也層出不窮。目前據我了解，單片機家族中有以MCS-51（即8051）為內核的單片機（如STC11F60、AT89S52、89LPC231）、AVR單片機（如ATmega128、ATtiny11），PIC單片機（如PIC18F8720）、凌陽16位單片機等，其中使用最廣、資料最多、也是最基本的單片機就是以51為內核的單片機。8051單片機是INTEL公司最早推出的一款8位的單片機，后來的不少大公司如Atmel、Philips、宏晶都借用8051系列單片機的內核開發出了有自己特色的增強型8051單片機產品。目前初學者學習、實驗較常見的當屬Atmel公司的89系列單片機（如89S51、89S52），該系列單片機也是51內核并支持ISP（In System Program，在系統編程）下載程序功能，現在大多數單片機入門類圖書用89系列單片機作為初學者入門的應用實例。如果我是十幾年前寫這本書的話，我也會如法炮制，可是社會在發展、時代在進步，看遍單片機世界弱水三千，我終于對于單片機入門又有了新見解。本書將使用最近流行的宏晶公司的STC系列單片機作為講解實例，這是我目前使用過的最容易入門、很方便上手的產品，保證讓你的入門輕松愉快，而且一通百通，煩惱去無蹤。

千金一諾

選舉總是一種能力和技巧的較量，候選人往往會向選民許下承諾，他如果就職，之后會實現怎樣的目標，選民們為此或瘋狂，或不屑一顧。我覺得這個游戲很好玩，可以樹立信心，又給自己充足的動力實現諾言，我也如法炮制，給自己一點壓力把書寫好。

親愛的朋友們，只要你認真看過本書，我將兌現以下的承諾。

■ 對單片機產生興趣（能從頭一直看到這里的朋友應該已經有了興趣）。

■ 熟練完成單片機硬件制作和程序下載。

■ 熟悉單片機的程序原理并可以獨立編寫。

■ 掌握單片機工程的設計與實現，同時積累工程經驗。

■ 了解單片機及嵌入式系統行業，了解自己的行業目標。

■ 了解學習單片機過程中的常見問題與解答，了解作者的個人經驗。

■ 完成以上內容，你的經歷將會給你更多。

如果我煽動性的言語讓你產生了興趣愛好，那再好不過了。愛好是我們學習最好的老師。如果你真的有了這方面的愛好就盡情發揮吧。歡迎加入單片機愛好者的行列，你的生活將因此而改變。