【朱有鵬老師課程總結(jié)】

第一部分、章節(jié)目錄

1.1.1.單片機(jī)適合誰(shuí)來(lái)學(xué)？
1.1.2.咱們學(xué)什么？
1.1.3.我為什么要學(xué)單片機(jī)
1.1.4.為什么要從51單片機(jī)學(xué)起
1.1.5.咱們的開(kāi)發(fā)板
1.1.6.學(xué)習(xí)本課程需要什么基礎(chǔ)
1.1.7.學(xué)多久以及學(xué)完后能怎樣
1.1.8.單片機(jī)和嵌入式的關(guān)系
1.1.9.單片機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
1.1.10.單片機(jī)和C語(yǔ)言的關(guān)系

第二部分、隨堂記錄

1.1.1.單片機(jī)適合誰(shuí)來(lái)學(xué)？
(1)物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、電子、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)大一、大二在校學(xué)生。
(2)其他對(duì)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)感興趣，希望入門(mén)的各種小白。(我現(xiàn)在也是算從小白開(kāi)始吧)

1.1.2.咱們學(xué)什么？
（1）單片機(jī)完全學(xué)習(xí)（一個(gè)月(11月19日之前學(xué)完)，大約6-7次課，每次課3小時(shí)左右，20小時(shí)內(nèi)入門(mén)吧）
(2) 51單片機(jī)的高級(jí)外設(shè)和簡(jiǎn)單的小項(xiàng)目。(2-3周吧)
（3）從51-->ARM STM32的過(guò)渡學(xué)習(xí)(還沒(méi)開(kāi)始規(guī)劃，看我學(xué)習(xí)進(jìn)度吧hh)期末之前
（4）開(kāi)始上手一個(gè)RTOS(嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)) ucosii
(看看年后的時(shí)間吧，能學(xué)到這基本上嵌入式做點(diǎn)東西就沒(méi)問(wèn)題了)
（5）STM32的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)(估計(jì)也得看情況了) 不是給大家畫(huà)大餅，
是我如果后期有時(shí)間一定講，畢竟我導(dǎo)師那邊也得做東西(最近已經(jīng)開(kāi)始安排任務(wù)了)

注：會(huì)注重實(shí)踐，咱們這個(gè)課不同于軟件，必須要有硬件，后期爭(zhēng)取下508/自己買(mǎi)硬件。
沒(méi)有硬件根本沒(méi)有動(dòng)手能力。就是紙上談兵，屋里談跑步。
我只是把我學(xué)習(xí)的分享給大家，雖然我不是很精通，但是只要用心學(xué)，一定會(huì)有很大幫助。
大家一塊加油。

1.1.3.我為什么要學(xué)單片機(jī)
1.1.3.1、單片機(jī)MCU和CPU有什么區(qū)別
下面這些都是可編程器件
(1)CPU(central processing unit)主要是由運(yùn)算器和控制器組成的用來(lái)做運(yùn)算和控制的電子電路器件，
是電腦的核心器件，出名的PC中cpu的廠商有intel的core i5/i7/i9 還有AMD
(2)單片機(jī)：也是一種CPU，外設(shè)比較少、編程簡(jiǎn)單、偏控制：電飯鍋、空調(diào)、冰箱，比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)景。咱們主要學(xué)這個(gè)，不帶OS
(3)application SoC(CPU升級(jí)版)：智能手機(jī)CPU(多核)、筆記本、工業(yè)控制、航空航天、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)：一般帶著大屏幕。
這個(gè)肯定要帶OS，Linux、Android等等。
(4)FPGA&DSP&CPLD(半導(dǎo)體行業(yè))：FPGA(硬件開(kāi)發(fā)：芯片開(kāi)發(fā)、半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)：設(shè)計(jì)CPU的)、DSP(類似CPU，但是偏計(jì)算：視頻編碼和解碼)
CPLD幾乎等同于FPGA 比較適合微電子專業(yè)學(xué)生。如果你是大三，不建議你學(xué)單片機(jī)。

1.1.3.2、單片機(jī)是全球用量最大的CPU
應(yīng)用面廣：電飯鍋、電冰箱、空調(diào)、小玩具....

1.1.3.3、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備主控CPU
比如說(shuō)測(cè)量環(huán)境中的一個(gè)變量值：一個(gè)傳感器+一個(gè)(ESP8266)，加起來(lái)才幾十塊錢(qián)。一塊能用10幾年。

1.1.3.4、單片機(jī)是其他物聯(lián)網(wǎng)編程技術(shù)的入門(mén)基礎(chǔ)
嵌入式上手快、Android開(kāi)發(fā)、java開(kāi)發(fā)都可以

1.1.3.5、通過(guò)學(xué)習(xí)單片機(jī)學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言、調(diào)試技巧、工具使用等技能
勤學(xué)多練、努力多看、得下功夫，大二比較累，比較充實(shí)，把基礎(chǔ)打好。C語(yǔ)言會(huì)用的比較熟。

1.1.4.為什么要從51單片機(jī)學(xué)起
1.1.4.1、51單片機(jī)最簡(jiǎn)單
資料比較多、用的比較多

1.1.4.2、51單片機(jī)最典型
別的單片機(jī)和51類似，學(xué)通一個(gè)，別的很快就能學(xué)會(huì)。

1.1.4.3、51單片機(jī)用的最廣

1.1.4.4、51單片機(jī)學(xué)習(xí)成本最低
(1)時(shí)間：看似一個(gè)月，其實(shí)就是15-20小時(shí)，所以最好的學(xué)習(xí)方式是每周3-4天，不容易忘。
(2)費(fèi)用：最低

1.1.4.5、51單片機(jī)變種很多很活躍
(1)51的內(nèi)核是免費(fèi)的，因此很多公司做一些內(nèi)部集成CPU的芯片喜歡用51內(nèi)核
51是intel公司的
ARM是收費(fèi)的，STM32就是ARM的
(2)典型示例如：電容觸摸IC(51內(nèi)核)、Wifi芯片（ESP8266）、zigbee無(wú)線通信芯片(8051)
內(nèi)核相關(guān)，只是芯片不一樣

1.1.5.咱們的開(kāi)發(fā)板

51單片機(jī)+STM8

STM32F407

1.1.5.1、開(kāi)發(fā)板選擇的原則
(1)配置：可以買(mǎi)成套的，也可以一個(gè)一個(gè)買(mǎi)（不劃算）
(2)性價(jià)比：
(3)服務(wù)和可靠性

1.1.5.2、普中科技HC6800EMS V2.2C
(1)常規(guī)配件：開(kāi)發(fā)板主板、LCD（1602、12864）、2電機(jī)（步進(jìn)+直流）、遙控器、usb線、
杜邦線、晶振跳線帽
(2)TFT觸摸彩屏
(3)溫度傳感器ds18b20 (7元左右)
(4)ARM轉(zhuǎn)接板（核心板）--->STM32學(xué)習(xí)

1.1.6.學(xué)習(xí)本課程需要什么基礎(chǔ)
1.1.6.1、編程語(yǔ)言 C語(yǔ)言就夠了

1.1.6.2、電學(xué)基礎(chǔ) 最簡(jiǎn)單的電路，與非門(mén)知道就行了，電阻、電容、并聯(lián)、串聯(lián)

1.1.6.3、英語(yǔ)： 能來(lái)青大的英文沒(méi)問(wèn)題，不會(huì)就查，英語(yǔ)越好以后編程越好，不用刻意去學(xué)。

1.1.6.4、計(jì)算機(jī)知識(shí)（譬如windows下如何顯示隱藏文件、如何顯示文件擴(kuò)展名）

1.1.6.5、真正需要的學(xué)習(xí)條件
(1)興趣
(2)時(shí)間
什么是幸福？幸福就是作自己感興趣的事，還能從中賺錢(qián)。

1.1.7.學(xué)多久以及學(xué)完后能怎樣
1.1.7.1、第一階段：
(1)學(xué)習(xí)內(nèi)容
單片機(jī)到底是什么東西？工作原理是什么？外設(shè)和內(nèi)設(shè)是什么？單片機(jī)和電路板是什么？
如何看懂datasheet？怎么看原理圖？怎么上電和下載程序？開(kāi)發(fā)工具怎么用？詳細(xì)介紹每個(gè)元件。
GPIO、中斷、定時(shí)器、按鍵、一些傳感器。
(2)學(xué)習(xí)周期
如果入門(mén)，15小時(shí)足矣，也就是5節(jié)課。如果精通，40小時(shí)左右。
基本上所有單片機(jī)都能玩起來(lái)。
(3)學(xué)習(xí)后達(dá)到什么程度
入門(mén)吧，因?yàn)榇蠹也皇翘焯鞂W(xué)，只能說(shuō)給大家入門(mén)，畢竟我也在學(xué)，能力有限。

1.1.7.2、其余：
STM32開(kāi)發(fā)：1.看手冊(cè) 2.用HAL庫(kù)（FPU用DSP庫(kù)）
前期學(xué)的都是裸機(jī)，要想學(xué)好，必須上OS。
后期會(huì)帶OS操作：暫定RTOS系統(tǒng)ucos ii，東大導(dǎo)師用的是easyflash

1.1.8.單片機(jī)和嵌入式的關(guān)系
1.1.8.1、什么是單片機(jī)？什么是嵌入式？
(1)單片機(jī)產(chǎn)品和嵌入式產(chǎn)品都是電子產(chǎn)品，都有CPU作為核心，都有一些外圍硬件作為輔助，

1.1.8.2、單片機(jī)和嵌入式的核心差異
(1)CPU差異：是否有MMU(單片機(jī)沒(méi)有，都是硬件地址)：虛擬地址映射。
(2)操作系統(tǒng)差異：單片機(jī)一般都是裸機(jī)，嵌入式會(huì)有RTOS系統(tǒng)(ucos、easyflash)和linux、Android差別很大。
應(yīng)用層其實(shí)就是所謂的云服務(wù)器（云計(jì)算、大數(shù)據(jù)）。應(yīng)用層通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等手段最終得到結(jié)論，再通過(guò)傳輸層發(fā)出操作指令給底層去執(zhí)行。

1.1.8.3、單片機(jī)和嵌入式的相同點(diǎn)
(1)CPU方面：很多設(shè)計(jì)理念相同，如異常向量表、各種外設(shè)操作方法
(2)編程語(yǔ)言方面：都使用C語(yǔ)言為主，匯編為輔
(3)個(gè)人能力方面：都講究程序的編寫(xiě)、調(diào)試、解決問(wèn)題的能力：這種能力是最欠缺的，我現(xiàn)在就是為了提升這個(gè)能力。

1.1.8.4、單片機(jī)和嵌入式的關(guān)系
(1)單片機(jī)是低層次的嵌入式設(shè)備
(2)嵌入式是單片機(jī)的高級(jí)延伸和必然趨勢(shì)(單片機(jī)很難晉升，必須延伸)：
思路就是，大一大二單片機(jī)、大三大四嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)

1.1.9.單片機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系(這個(gè)大家比較關(guān)心吧)
1.1.9.1、物聯(lián)網(wǎng)的三大部分
(1)物聯(lián)網(wǎng)分為三層：
底層（第一層）是感知層：
感知層主要器件是傳感器（譬如光傳感器、PM2.5傳感器、電容觸摸傳感器等···），
感知層的主要作用就是使用傳感器收集信息，感知層收集到信息后發(fā)給傳輸層（第二層）；
傳輸層(第二層）
傳輸層核心是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（包括wifi、4G、藍(lán)牙、zigbee····），
傳輸層的主要目的就是將感知層信息傳輸出去給上層應(yīng)用層（第三層）；
應(yīng)用層（第三層）
其實(shí)就是所謂的云服務(wù)器（云計(jì)算、大數(shù)據(jù)）。
應(yīng)用層通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等手段最終得到結(jié)論，再通過(guò)傳輸層發(fā)出操作指令給底層去執(zhí)行。

(2)物聯(lián)網(wǎng)的工作原理有點(diǎn)像人體的反射系統(tǒng)。

1.1.9.2、案例1：智能家居、智能農(nóng)業(yè)

1.1.9.3、案例2：語(yǔ)音識(shí)別控制系統(tǒng)

1.1.9.4、單片機(jī)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心

你如果做底層核心，就要用單片機(jī)(Packet Tracer可以做IOT開(kāi)發(fā))

1.1.10.單片機(jī)和C語(yǔ)言的關(guān)系
1.1.10.1、單片機(jī)一般使用C語(yǔ)言來(lái)編程(99%)
1.1.10.2、學(xué)習(xí)單片機(jī)C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)占比很大
1.1.10.3、C語(yǔ)言不止用于單片機(jī)
1.1.10.4、學(xué)習(xí)策略
(1)跟著51從零開(kāi)始學(xué)簡(jiǎn)單C語(yǔ)言:除了大一學(xué)的，這種算鞏固吧。
(2)找本標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的書(shū)系統(tǒng)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，，推薦：the C Programming Language譯作《C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》pdf 就行吧。
(3)跟著STM32繼續(xù)深入學(xué)習(xí)復(fù)雜C語(yǔ)言語(yǔ)法特性：結(jié)構(gòu)體、枚舉、宏定義用的很多
(4)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言原則：以用促學(xué)：先入門(mén)之后，就不要為了學(xué)而學(xué)了，用中學(xué)，會(huì)更明白C語(yǔ)言。