【微控制器學習】第一課：課程介紹
【朱有鵬老師課程總結】
第一部分、章節目錄
1.1.1.微控制器適合誰來學？
1.1.2.咱們學什麼？
1.1.3.我為什麼要學微控制器
1.1.4.為什麼要從51微控制器學起
1.1.5.咱們的開發板
1.1.6.學習本課程需要什麼基礎
1.1.7.學多久以及學完後能怎樣
1.1.8.微控制器和嵌入式的關係
1.1.9.微控制器和物聯網的關係
1.1.10.微控制器和C語言的關係
第二部分、隨堂記錄
1.1.1.微控制器適合誰來學？
(1)物聯網、嵌入式、電子、通訊、計算機、自動化等相關專業大一、大二在校學生。
(2)其他對物聯網相關技術感興趣，希望入門的各種小白。(我現在也是算從小白開始吧)
1.1.2.咱們學什麼？
（1）微控制器完全學習（一個月(11月19日之前學完)，大約6-7次課，每次課3小時左右，20小時內入門吧）
(2) 51微控制器的高階外設和簡單的小專案。(2-3周吧)
（3）從51-->ARM STM32的過渡學習(還沒開始規劃，看我學習進度吧hh)期末之前
（4）開始上手一個RTOS(嵌入式實時系統) ucosii
(看看年後的時間吧，能學到這基本上嵌入式做點東西就沒問題了)
（5）STM32的專案開發(估計也得看情況了) 不是給大家畫大餅，
是我如果後期有時間一定講，畢竟我導師那邊也得做東西(最近已經開始安排任務了)
注：會注重實踐，咱們這個課不同於軟體，必須要有硬體，後期爭取下508/自己買硬體。
沒有硬體根本沒有動手能力。就是紙上談兵，屋裡談跑步。
我只是把我學習的分享給大家，雖然我不是很精通，但是隻要用心學，一定會有很大幫助。
大家一塊加油。
1.1.3.我為什麼要學微控制器
1.1.3.1、微控制器MCU和CPU有什麼區別
下面這些都是可程式化器件
(1)CPU(central processing unit)主要是由運算器和控制器組成的用來做運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)微控制器：也是一種CPU，外設比較少、程式設計簡單、偏控制：電飯鍋、空調、冰箱，比較簡單的場景。咱們主要學這個，不帶OS
(3)application SoC(CPU升級版)：智慧手機CPU(多核)、筆電、工業控制、航空航天、汽車導航系統：一般帶著大螢幕。
這個肯定要帶OS，Linux、Android等等。
(4)FPGA&DSP&CPLD(半導體行業)：FPGA(硬體開發：晶片開發、半導體開發：設計CPU的)、DSP(類似CPU，但是偏計算：視訊編碼和解碼)
CPLD幾乎等同於FPGA 比較適合微電子專業學生。如果你是大三，不建議你學微控制器。
1.1.3.2、微控制器是全球用量最大的CPU
應用面廣：電飯鍋、電冰箱、空調、小玩具....
1.1.3.3、物聯網節點裝置主控CPU
比如說測量環境中的一個變數值：一個感測器+一個(ESP8266)，加起來才幾十塊錢。一塊能用10幾年。
1.1.3.4、微控制器是其他物聯網程式設計技術的入門基礎
嵌入式上手快、Android開發、java開發都可以
1.1.3.5、通過學習微控制器學習程式語言、偵錯技巧、工具使用等技能
勤學多練、努力多看、得下功夫，大二比較累，比較充實，把基礎打好。C語言會用的比較熟。
1.1.4.為什麼要從51微控制器學起
1.1.4.1、51微控制器最簡單
資料比較多、用的比較多
1.1.4.2、51微控制器最典型
別的微控制器和51類似，學通一個，別的很快就能學會。
1.1.4.3、51微控制器用的最廣
1.1.4.4、51微控制器學習成本最低
(1)時間：看似一個月，其實就是15-20小時，所以最好的學習方式是每週3-4天，不容易忘。
(2)費用：最低
1.1.4.5、51微控制器變種很多很活躍
(1)51的核心是免費的，因此很多公司做一些內部整合CPU的晶片喜歡用51核心
51是intel公司的
ARM是收費的，STM32就是ARM的
(2)典型範例如：電容觸控IC(51核心)、Wifi晶片（ESP8266）、zigbee無線通訊晶片(8051)
核心相關，只是晶片不一樣
1.1.5.咱們的開發板
51微控制器+STM8
STM32F407
1.1.5.1、開發板選擇的原則
(1)設定：可以買成套的，也可以一個一個買（不划算）
(2)價效比：
(3)服務和可靠性
1.1.5.2、普中科技HC6800EMS V2.2C
(1)常規配件：開發板主機板、LCD（1602、12864）、2電機（步進+直流）、遙控器、usb線、
杜邦線、晶振跳線帽
(2)TFT觸控彩屏
(3)溫度感測器ds18b20 (7元左右)
(4)ARM轉接板（核心板）--->STM32學習
1.1.6.學習本課程需要什麼基礎
1.1.6.1、程式語言 C語言就夠了
1.1.6.2、電學基礎 最簡單的電路，與非門知道就行了，電阻、電容、並聯、串聯
1.1.6.3、英語： 能來青大的英文沒問題，不會就查，英語越好以後程式設計越好，不用刻意去學。
1.1.6.4、計算機知識（譬如windows下如何顯示隱藏檔案、如何顯示副檔名）
1.1.6.5、真正需要的學習條件
(1)興趣
(2)時間
什麼是幸福？幸福就是作自己感興趣的事，還能從中賺錢。
1.1.7.學多久以及學完後能怎樣
1.1.7.1、第一階段：
(1)學習內容
微控制器到底是什麼東西？工作原理是什麼？外設和內設是什麼？微控制器和電路板是什麼？
如何看懂datasheet？怎麼看原理圖？怎麼上電和下載程式？開發工具怎麼用？詳細介紹每個元件。
GPIO、中斷、定時器、按鍵、一些感測器。
(2)學習週期
如果入門，15小時足矣，也就是5節課。如果精通，40小時左右。
基本上所有微控制器都能玩起來。
(3)學習後達到什麼程度
入門吧，因為大家不是天天學，只能說給大家入門，畢竟我也在學，能力有限。
1.1.7.2、其餘：
STM32開發：1.看手冊 2.用HAL庫（FPU用DSP庫）
前期學的都是裸機，要想學好，必須上OS。
後期會帶OS操作：暫定RTOS系統ucos ii，東大導師用的是easyflash
1.1.8.微控制器和嵌入式的關係
1.1.8.1、什麼是微控制器？什麼是嵌入式？
(1)微控制器產品和嵌入式產品都是電子產品，都有CPU作為核心，都有一些外圍硬體作為輔助，
1.1.8.2、微控制器和嵌入式的核心差異
(1)CPU差異：是否有MMU(微控制器沒有，都是硬體地址)：虛擬地址對映。
(2)作業系統差異：微控制器一般都是裸機，嵌入式會有RTOS系統(ucos、easyflash)和linux、Android差別很大。
應用層其實就是所謂的雲伺服器（雲端計算、巨量資料）。應用層通過巨量資料分析、雲端計算等手段最終得到結論，再通過傳輸層發出操作指令給底層去執行。
1.1.8.3、微控制器和嵌入式的相同點
(1)CPU方面：很多設計理念相同，如異常向量表、各種外設操作方法
(2)程式語言方面：都使用C語言為主，組合為輔
(3)個人能力方面：都講究程式的編寫、偵錯、解決問題的能力：這種能力是最欠缺的，我現在就是為了提升這個能力。
1.1.8.4、微控制器和嵌入式的關係
(1)微控制器是低層次的嵌入式裝置
(2)嵌入式是微控制器的高階延伸和必然趨勢(微控制器很難晉升，必須延伸)：
思路就是，大一大二微控制器、大三大四嵌入式和物聯網
1.1.9.微控制器和物聯網的關係(這個大家比較關心吧)
1.1.9.1、物聯網的三大部分
(1)物聯網分為三層：
底層（第一層）是感知層：
感知層主要器件是感測器（譬如光感測器、PM2.5感測器、電容觸控感測器等···），
感知層的主要作用就是使用感測器收集資訊，感知層收集到資訊後發給傳輸層（第二層）；
傳輸層(第二層）
傳輸層核心是無線網路（包括wifi、4G、藍芽、zigbee····），
傳輸層的主要目的就是將感知層資訊傳輸出去給上層應用層（第三層）；
應用層（第三層）
其實就是所謂的雲伺服器（雲端計算、巨量資料）。
應用層通過巨量資料分析、雲端計算等手段最終得到結論，再通過傳輸層發出操作指令給底層去執行。
(2)物聯網的工作原理有點像人體的反射系統。
1.1.9.2、案例1：智慧家居、智慧農業
1.1.9.3、案例2：語音識別控制系統
1.1.9.4、微控制器是物聯網感知層的核心
你如果做底層核心，就要用微控制器(Packet Tracer可以做IOT開發)
1.1.10.微控制器和C語言的關係
1.1.10.1、微控制器一般使用C語言來程式設計(99%)
1.1.10.2、學習微控制器C語言的學習佔比很大
1.1.10.3、C語言不止用於微控制器
1.1.10.4、學習策略
(1)跟著51從零開始學簡單C語言:除了大一學的，這種算鞏固吧。
(2)找本標準C語言的書系統學習C語言，，推薦：the C Programming Language譯作《C程式設計語言》pdf 就行吧。
(3)跟著STM32繼續深入學習複雜C語言語法特性：結構體、列舉、宏定義用的很多
(4)學習C語言原則：以用促學：先入門之後，就不要為了學而學了，用中學，會更明白C語言。