單片機(jī)的學(xué)習(xí)者有初入職場的菜鳥工程師，有渴求知識的在校大學(xué)生，也有迫于項目需求的電子工程師。迫于項目需求轉(zhuǎn)換開發(fā)平臺的電子工程師往往具備其他類型單片機(jī)的使用經(jīng)驗，學(xué)習(xí)新類型的單片機(jī)并不會有太大的障礙，但是菜鳥工程師和在校大學(xué)生就是真正的“初學(xué)者”。初學(xué)者在開始學(xué)習(xí)單片機(jī)的時候都有一個相同的問題那就是“怎么才能盡快地學(xué)會使用單片機(jī)?”
菜鳥工程師由于身邊有“老兵”的指導(dǎo)，加之有目的明確的工程項目的驅(qū)動，在單片機(jī)學(xué)習(xí)上并不會走太多的彎路。在校大學(xué)生在學(xué)習(xí)之初，首先要面對的就是“迷茫”，空有一腔熱情，卻不知如何下手。
在學(xué)習(xí)單片機(jī)之初應(yīng)當(dāng)有一些基礎(chǔ)知識準(zhǔn)備。單片機(jī)是電子技術(shù)發(fā)展到一定程度才出現(xiàn)的產(chǎn)物，本身就是眾多電子技術(shù)的結(jié)晶，對其中一些知識的了解是學(xué)習(xí)單片機(jī)所必需的，所以網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常出現(xiàn)的“零基礎(chǔ)”學(xué)習(xí)單片機(jī)是不客觀的說法。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之初，應(yīng)該具備基礎(chǔ)的電路知識，主要包括基本的數(shù)字電路和模擬電路知識。比如，在學(xué)習(xí)單片機(jī)的i/o口時，就會涉及數(shù)字電路知識中i/o口電平、施密特觸發(fā)器等內(nèi)容;在學(xué)習(xí)單片機(jī)的adc通道時肯定會涉及信號帶寬等模擬電路方面的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之前不苛求必須有深厚的電路功底，但是常識性的電路知識是不可或缺的。
學(xué)習(xí)單片機(jī)的很大一部分工作是學(xué)習(xí)單片機(jī)的編程，簡單地講就是編寫代碼控制單片機(jī)的工作流程。目前，絕大部分的單片機(jī)開發(fā)工具都能夠支持c語言，并作為單片機(jī)的開發(fā)語言，也有人推崇使用匯編語言作為單片機(jī)的開發(fā)語言。不可否認(rèn)使用匯編語言可以獲得更高的執(zhí)行效率和代碼密度，但是匯編語言在開發(fā)效率和代碼的可讀性上比c語言要差。事實上，c語言編譯器效率已經(jīng)提高到了相當(dāng)高的水平了，c語言編寫的代碼編譯后在執(zhí)行效率和代碼密度上跟匯編語言相比并沒有太大的差距，c語言早就成為單片機(jī)開發(fā)的絕對主力。所以初學(xué)者掌握基本的c語言知識即可，無須在開發(fā)語言的抉擇上花費(fèi)太多的時間。
準(zhǔn)備的最后一點就是學(xué)會使用最基本的實驗設(shè)備，這里列舉一般的實驗室都能提供的4種設(shè)備：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器和信號發(fā)生器。這些設(shè)備的熟練使用將對學(xué)習(xí)中遇到的調(diào)試(bebug)有非常大的幫助。
有了以上的準(zhǔn)備，就可以正式開始單片機(jī)的學(xué)習(xí)了。初學(xué)者最好選用一款性能穩(wěn)定，范例豐富并且推廣較好的單片機(jī)作為學(xué)習(xí)目標(biāo)。性能穩(wěn)定，避免在學(xué)習(xí)過程中遇到由于芯片本身的設(shè)計失當(dāng)導(dǎo)致的一些無法解決的問題;范例豐富，大量的示例供用戶閱讀和借鑒，更容易理解單片機(jī)的操作機(jī)理;推廣較好，意味著學(xué)習(xí)的受眾面較廣，有很好的學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)習(xí)資料，并且有容易獲得的學(xué)習(xí)開發(fā)板。從這3點出發(fā)，msp430系列單片機(jī)就是一個很好的選擇。
首先，該單片機(jī)目前在電子行業(yè)已經(jīng)使用多年，一直都作為低功耗單片機(jī)的標(biāo)桿產(chǎn)品;其次，該單片機(jī)所有的型號都具備官方范例代碼，而且有較多的參考案例;最后，msp430單片機(jī)在中國通過大學(xué)計劃推廣了多年，大量的大學(xué)生使用這款單片機(jī)完成實驗、參加競賽，積累了很多的書籍教材和網(wǎng)絡(luò)資料，開發(fā)板類型也很豐富，ti提供售價約為幾十元人民幣的launchpad開發(fā)板。單片機(jī)都有相似性，學(xué)會使用一款單片機(jī)，再過渡到另一款就不太困難了。
學(xué)習(xí)單片機(jī)可以從學(xué)習(xí)單片機(jī)的開發(fā)環(huán)境開始，當(dāng)前的單片機(jī)都有自己對應(yīng)的集成開發(fā)環(huán)境(ide,integrated development environment)，并有免費(fèi)版本供初學(xué)者下載使用。集成開發(fā)環(huán)境可以完成代碼的編輯、編譯和調(diào)試過程，使用起來比較方便。ti推出的ccs5還可以完成msp430單片機(jī)的圖形化配置。對于初學(xué)者，集成開發(fā)環(huán)境的基本使用沒有障礙，但是特別要注意的是開發(fā)環(huán)境中對應(yīng)的開發(fā)工程的屬性配置。
熟悉開發(fā)環(huán)境的開發(fā)流程后，就可按照引導(dǎo)教材或者用戶手冊，逐一了解單片機(jī)的各功能模塊的特性并完成對應(yīng)的功能模塊的實驗操作。逐個模塊熟悉下來，基本上一款單片機(jī)即可學(xué)會使用。這樣一個流程下來，能夠掌握單片機(jī)的基本操作。希望熟練掌握則需要進(jìn)一步通過完成更為復(fù)雜的實驗或者項目來鍛煉。
前面的介紹中也強(qiáng)調(diào)了實驗的重要性，實際上大多數(shù)學(xué)習(xí)單片機(jī)的初學(xué)者都會陷入一個誤區(qū)，過度的重視實驗，把絕大部分精力放在調(diào)試上，卻忽視了單片機(jī)使用原理的學(xué)習(xí)。這種情況在大學(xué)生身上非常明顯，很多情況下還沒有能夠理解單片機(jī)功能模塊或者外設(shè)的使用原理和方法，就急切的展開實驗。大多數(shù)情況下，編寫的代碼還存在缺陷甚至錯誤，無法達(dá)到預(yù)期的效果，就進(jìn)入到了無盡的盲目修改和調(diào)試中。最典型的情況就是剛開始接觸一個外設(shè)，連工作方式和寄存器的功能還沒有弄清楚，就開始粘貼示例代碼，并編譯下載。反復(fù)調(diào)試不能成功，心態(tài)就開始變的浮躁，進(jìn)而厭惡單片機(jī)。
如果一直調(diào)試未果，學(xué)習(xí)熱情被消耗殆盡，對單片機(jī)的使用產(chǎn)生恐懼感，最終就會放棄單片機(jī)的學(xué)習(xí)。細(xì)究這種情況的原因，其實就是急功近利的心態(tài)在作祟。初學(xué)者都急切的希望自己的代碼可以跑起來，所以重心就從“學(xué)”偏移到了單純的“做”上。這種心態(tài)我要特別提出來，希望能夠告誡初學(xué)者必須保持平穩(wěn)的心態(tài)，先仔細(xì)地瀏覽教材或者用戶手冊，理解工作原理，之后再調(diào)試代碼完成實驗。
單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中每個人都會遇到各種各樣的難題并且遭遇長時間的調(diào)試過程。遭遇到這樣的情況，就需要冷靜下來查找問題成因。一方面，可以借助于網(wǎng)絡(luò)，查找是否有相似的問題并借鑒其他人的分析及解決方案，這是一個比較直接高效的方法;另一方面，反復(fù)地查閱單片機(jī)的數(shù)據(jù)手冊或者用戶手冊，逐個分析列舉可能的原理，并設(shè)置對應(yīng)的測試來解決，一些“莫名其妙”的問題，往往需要通過這樣的手段來解決。
當(dāng)然，能夠獲得有使用經(jīng)驗的老師或工程師的指導(dǎo)則是最直接、最有效的方法。隨著單片機(jī)學(xué)習(xí)以及使用的深入，遇到的問題將越來越復(fù)雜化，這時候外界因為缺乏對此項目的深入了解，所能起到的協(xié)助作用就會減弱，這個時候獨(dú)立的定位問題以及解決問題的能力就必須具備。所以在學(xué)習(xí)的整個過程中，都應(yīng)該有意識地培養(yǎng)這種能力。
當(dāng)熟悉單片機(jī)的使用之后，就應(yīng)該完成一個視野轉(zhuǎn)換的過程。這個時候關(guān)注范圍則應(yīng)該由單片機(jī)擴(kuò)展到整個單片機(jī)系統(tǒng)上，不僅僅關(guān)心單片機(jī)上代碼的實現(xiàn)，還需要考慮如何構(gòu)建以單片機(jī)為核心的電子系統(tǒng)。單片機(jī)工程師一般會對一個或者若干個類型的單片機(jī)非常熟悉。
在得到工程項目需求時，能夠快速地評估系統(tǒng)所需要的單片機(jī)控制核心，在滿足需求的前提下一般會盡量采用最熟悉的單片機(jī)，合理設(shè)計劃分系統(tǒng)電路功能模塊，盡可能高效利用單片機(jī)片上的外設(shè)，以達(dá)到最優(yōu)化的設(shè)計。如果評估發(fā)現(xiàn)使用的單片機(jī)不合適，則還需要更換單片機(jī)平臺。在工業(yè)應(yīng)用上，還必須考慮單片機(jī)系統(tǒng)所需要面對的嚴(yán)苛工作環(huán)境，保證系統(tǒng)能夠順利通過相應(yīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測試。最終完成由點到面的擴(kuò)展，逐步朝單片機(jī)工程師方向邁進(jìn)。