单片机MCU学习方法总结

根据个人学习MCU的经验，总结关于MCU的学习方法。本文的主题结构如图（完整架构图，见文尾的下载链接）：

以下按照主题结构图的内容顺序分析。

一、目标与计划

在开始学习MCU之前，我们先思考以下的问题。整个MCU学习过程下来，很多时候是在对以下问题进行回答。

思考：

原因：为什么要学MCU？

目标：达到什么水平？

计划：怎么达到这个水平（怎么学）？用多长时间？

1、原因：视个人而定

①、为学习而学习？

②、为解决某个问题而学习？

2、目标：视个人而定

①、只是单纯入门怎么使用MCU？

②、打算先入门，再稍稍进阶？

③、打算先入门，再进阶，再深入？

3、计划：关于怎么做的问题。可以以最终目标为向导，对最终目标进行分阶段分解，再对每个阶段的目标进行方法的制定。学习计划制定完成后，剩下是对计划的执行、反馈、调整的问题了。

①、入门：要准备什么？先哪些方面开始接触MCU？

②、进阶：已经具备入门的水平啦？进阶要学什么？

③、深入：入门、进阶都完成？要从哪些深入MCU？

二、步骤

关于MCU的学习步骤，结合个人经验，以32位MCU为例来讲解。

1、准备

自身准备：

①、编程能力：至少会C语言，基本看得懂汇编

②、硬件能力：看得懂基本的原理图；基本的焊接能力；

外界准备：

①、硬件：开发板、调试工具；

②、软件：Keil for ARM(MDK)、JLink驱动、串口终端等的安装

③、资料：MCU数据手册、开发板原理图、MCU的例程

工具使用：

①、MDK：创建工程、工程文件结构的管理、设置参数的配置

②、JLink：JTAG或SWD模式的连接使用，用于烧录、调试

③、万用表：基本的通断路、电压电流测量；

（进阶：1、使用EDA软件绘制原理图；2、使用示波器、逻辑分析仪对数据进行辅助分析）

2、流程

关于MCU的不同阶段的学习基本内容，个人建议如下图所示：

三、部分方法

此部分是关于我个人在学习MCU过程一些常用到的技能的方法论的总结。

1、外设的学习方法

在刚接触一个外设时，可以带带着以下3个问题去阅读MCU的数据手册，找到解答。

①、是什么：了解外设的概述。

②、有什么用：了解外设的功能描述。

③、怎么使用：了解外设的寄存器描述。

2、外设的初始化配置方法

一般MCU的外设的初始化配置流程，方法如下：

①、时钟开启

②、相关引脚配置：是否复用

③、外设寄存器配置：功能模式选择、时钟配置、工作方式配置

④、使能配置：外设使能、是否中断使能

3、外部IC芯片的使用

MCU经常通过通讯接口访问外部IC，如可以通过SPI接口访问外部FLASH、通过IIC访问EEPROM芯片、通过并口访问外部SRAM等等。对于这些外部IC芯片，在使用时，通过阅读这些IC的数据手册时，我们可以重点 关注以下几个内容：

①、是什么：手册的概述

②、有什么用：特性

③、怎么用：通信接口？各个引脚功能？时序？命令？

四、建议点

这部分内容是关于学习MCU过程，我个人的一些建议。

1、模板工程建立

建立一个具备基本功能的工程作为模板工程，并配置好相关参数。方便我们后续复用，后续功能都可以在这个模板工程中添加，不用重复创建工程。

建立模板工程，要注意以下几点：

①、硬盘中模板工程的文件组织结构：启动文件、驱动文件、 main函数、编译中间文件、工程文件等的存放；

②、MDK中的文件组织结构：启动文件、驱动文件、 main函数等的存放；

③、参数配置：MCU型号、晶振频率、调试等的配置

④、包含基本功能：系统时钟配置、串口功能。

2、统一的代码规范

统一的代码规范，有助于编程的规范性，提高代码的可读性、可维护性。建议制定、采用统一的代码规范进行编程，哪怕代码只是写给自己看而已。

制定代码规范，可以关注以下几点：

①、命名规范：

宏定义、变量名、函数名

②、注释规范：

行注释、函数外块注释、函数内段注释

③、排版风格：

代码格式、对齐要求、文件头尾注释格式、函数头注释格式

3、外设学习注意点

初步学习：

①、建议简化代码：

除了GPIO、UART、系统时钟配置外，学习某个外设时，刚开始使用，尽量不要加入其它外设如LCD屏显示、按键等进行触发；将代码功能设计成通过串口打印来观察执行状态。

②、简化调试：

尽量使用串口进行调试，不要通过LCD屏、按键调试。将寄存器数值、变量数值、代码执行过程等通过串口打印出来理解。

等该模块外设各功能调试没问题后，再综合其它外设进行使用。

4、使用寄存器方式 VS 库函数方式学习

关于是用寄存器方式还是库函数方式学习MCU的疑问。个人建议如下：

①、如果想较彻底地了解外设怎么用，刚开始学习，建议还是用寄存器配置方法：根据控制寄存器、状态寄存器的功能描述，结合自己的功能需求，对相应寄存器相应功能位的配置。

好处：对该外设功能的理解更深；对寄存器功能了解更深，有助于调试过程找问题；编程的位运算处理能力；

②、如果已经掌握了怎么样用寄存器方式使用外设的能力，后续接触其它MCU可以通过库函数的方式去学习或编程。因为不同MCU的同样外设功能，一般是大同小异，已经具备了通过寄存器方式对一款MCU的功能使用有较深了解的能力。在接触其它MCU时就没多大必要再去重复造轮子。

附：本文内容结构完整的思维导图的下载链接：

http://download.youkuaiyun.com/detail/bulebin/9892844