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[分享帖] 电子工程师都需要学什么单片机?

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GKR 发表于 2019-8-1 18:34:06 |阅读模式

单片机型号那么多,都需要学习哪些?是不是都要学习一遍,学习顺序是什么?应该先51后ARM还是51--AVR--430--ARM?很多初学者对这个问题都有疑问,下边我来给大家简单说一下我的看法。

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单片机的发展历程以及应用范围,这里就不讲了,那么最早期的一款主流的8位单片机毫无疑问就是51单片机,并且对市场的应用时间非常广泛,虽然现在已经出现很多性价比比51单片机高很多的型号,但是51单片机的还占有一定的市场地位。一些对成本不敏感,功能不复杂,希望缩短开发周期的用户来说,51单片机的选择非常不错。因为51曾经的辉煌,所以51单片机的开发资料非常多,学习起来比较容易上手,会进行51单片机开发的工程师也比较好找,因此51单片机一直在市场中这样占据着一定的地位。


因此我的建议也是一样,如果你是一个从未接触过任何单片机的学习者的话,那么首选就是学习51单片机,因为他的资料比较完善,遇到一些棘手的问题容易找到解决方案,不至于学习生僻的单片机导致一个简单的软件配置问题就要查阅大量资料耗费大量时间。当然了,要说学习51单片机哪家强,当然是我们金沙滩工作室了,大家可以登录我们的网站,找到视频教程和书籍教程进行学习。


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通常我们说的51单片机,只指兼容Intel MCS-51架构的一系列单片机,有很多厂家做这种单片机,比如Atmel公司,NXP公司等。随着电子工程师对单片机功能和性能的要求越来越高,继而出现了一些其他内核的8位单片机,比如Atmel公司推出了AVR系列,Mivrochip公司推出了8位的PIC单片机,以及16位的单片机,TI公司推出了16位的MSP430系列的单片机等等。


但是这一系列的单片机,我认为和51单片机都是一个层次的产品,只是功能性能提升一些,没有出现质的飞跃。因此我讲学习51单片机,不仅仅是学习51,而是要学习单片机。就是说学会了51单片机,除非你刚好要用到刚刚提到的这系列的单片机做产品开发,否则我认为不需要单独学,有了学习51单片机的根基以后,如果真的要用了,可以通过查资料快速的上手,因为单片机内部资源都是大同小异的,不困难,没必要再重复学习同一类的东西。


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      那下一个单片机学什么呢?很多同学都知道我要说学ARM了,很多同学知道ARM,但是不知道ARM是怎么回事,下面先普及一下基本常识。以下是网络上的资料。

1978年12月5日,物理学家赫尔曼·豪泽(Hermann Hauser)和工程师Chris Curry,在英国剑桥创办了CPU公司(Cambridge Processing Unit),主要业务是为当地市场供应电子设备。1979年,CPU公司改名为Acorn计算机公司。


起初,Acorn公司打算使用摩托罗拉公司的16位芯片,但是发现这种芯片太慢也太贵。“一台售价500英镑的机器,不可能使用价格100英镑的CPU!”他们转而向Intel公司索要80286芯片的设计资料,但是遭到拒绝,于是被迫自行研发。无情的英特尔估计现在肠子都悔青了。


1985年,Roger Wilson和Steve Furber设计了他们自己的第一代32位、6MHz的处理器,用它做出了一台RISC指令集的计算机,简称ARM(Acorn RISC Machine)。这就是ARM这个名字的由来。

1990年11月27日,Acorn公司正式改组为ARM计算机公司。苹果公司出资150万英镑,芯片厂商VLSI出资25万英镑,Acorn本身则以150万英镑的知识产权和12名工程师入股。


公司成立后,业务一度很不景气,工程师们人心惶惶,担心将要失业。由于缺乏资金,ARM做出了一个意义深远的决定:自己不制造芯片,只将芯片的设计方案授权(licensing)给其他公司,由它们来生产。正是这个模式,最终使得ARM芯片遍地开花,将封闭设计的Intel公司置于“人民战争”的汪洋大海。


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从1983年开始,ARM内核共有ARM1、ARM2、ARM6、ARM7、ARM9、ARM10、ARM11,越靠后的内核,初始频率越高、架构越先进,功能也越强。这里其中ARM9由于恰好迎合了市场,在嵌入Linux操作系统的产品开发市场上占有了相当的地位。而后ARM11也相当于ARM9的一个升级而已。谈到这里必须要谈一下ARM7了,当年ARM7出现后,也是比较亮眼的,因为在不嵌入操作系统的情况下,这款32位的单片机功能比较强大,价格上比一些16位的单片机还便宜,当时被很多人看好,但是现在不入流了,主要原因就是ARM公司开发了Cortex-M3内核架构,被称之为ARM7的增强版或者革命版,一下子割了ARM7的命。


ARM公司的架构到ARM11之后,就终止了这个命名规则,现在市面上的ARM公司的架构分为三类分别是Cortex-A系列,Cortex-R系列,Cortex-M系列。

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重点来了,下一个就是我建议同学们要学习的型号,就是Cotex-M3系列。Cotex-M3系列的半导体厂商比较典型的有三个分别是ST、TI、NXP。其中ST公司可以说抓住了Cotex-M3这次机遇,屁股正好坐到了风口的位置,像坐上火箭一样一下子冲上了天。典型的就是STM32F103系列,凭借着其超高的性价比,如浪潮般在单片机市场上汹涌而来。而后ST公司又紧追猛打,陆续出了其他一些内核的单片机,那些咱先不管了。


总之,STM32系列的单片机,比较51单片机来说,功能性能都上了一个大的层次,市面上的开发应用也非常广泛,因此对于学习来说,我是很建议大家继续学习一下这个型号的,因为他的开发方式和51单片机差别也很大,因此有必要专门学习,不像前边提到的那些。

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那么有同学学完了STM32,如果有精力,还应该学什么呢?首先我的建议是,尽量要学以致用,能找地方实习学习最好,或者帮老师做一些开发性质的工作,做一个项目用三个月,比你自己单独学习一年的效果都要好。那么如果还想继续学习,我的建议是学习一下安卓操作系统。如果做一些高速算法,也可以学习一下FPGA开发。学习安卓和FPGA,我只是提一个建议,详细原因这里就不表了,下次有机会给大家详细说。



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