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2022年12月15日 | 零基础带你入门单片机
2022-12-15 来源：zhihu
单片机到底是什么？
单片机又称单片微控制器，它的全称是单片微型计算机简称单片机(MCU)。它是典型的嵌入式微控制器，同时也是一种集成电路芯片。
单片机不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。简单地说，单片机就是一个小计算机系统。
1、无人机工作原理以及主控MCU是如何工作的
MCU也叫单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存（memory）、计数器（TImer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，
甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。无人机的主控MCU在无人机飞行系统中地位很重要。
无人机由飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等组成。飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、
数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用。无人机机体的核心就是飞行器控制器——主控MCU。
2、无人机的MCU
无人机MCU是飞控子系统的核心，飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控相当于飞机的驾驶员，我们认为是无人机最核心的技术之一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类。除了无人机MCU，无人机还需要陀螺仪、加速计、地磁感应、气压传感器，超声波传感器、光流传感器、GPS模块等相互协助工作方可完成飞行。
IMU感知飞行器在空中的姿态，将数据送给主控处理器MCU。主控处理器MCU将根据用户操作的指令，以及IMU数据，通过飞行算法控制飞行器的稳定运行。由于有大量的数据需要计算，而且需要实时性极高的控制，所以MCU的性能也决定了飞行器是否能够飞得足够稳定，灵活。
生活处处可见单片机的身影
单片机的使用领域十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效。
比如新型代步工具平衡车，它的工作原理就是在一块单片机上运行程序，单片机读取姿态传感器数据，获取自身角度，将角度输入程序，根据程序输出合适的电机转向和转速以达到平衡的目的。这就是单片机的应用。
单片机是嵌入式的一个学习方向和职业发展方向，是目前从事嵌入式开发中较多的一类，所以学习单片机的人也非常多，这里给大家一条学习路线，以供参考。
1、单片机入门
掌握好电子技术基础知识，如电路设计原理、模拟电路、电路基础等，有助于你看懂单片机电路的设计思路和工作原理；
计算机硬件知识，了解计算机组成原理、CPU、总线等一些基本概念；
学好C语言，会使用一些常用算法；
这些都是基础的知识点，学好之后才能上手，要多实践，多动手，才能快速成长。
2、单片机加强学习
在单片机开发板上操作，结合提供的原理图和例程学习单片机的外设电路和片上资源的编程，一步步搞懂每个功能块，记住要自我督促学习，切勿三天打鱼两天晒网。做嵌入式开发是非常需要毅力的；
以开发板为载体，自己写代码，用自己的编程思想让外设电路实现想要的功能，多试几种方法，锻炼自己的编程能力，提高程序运行效率。
3、单片机进阶版
学习硬件要做好烧钱的准备，自己买电路板，买元件、工具等，为了进一步提升自己，自己要多设计电路，写程序，做板子；
多做项目，积累经验，在做项目的过程中，你会碰到各种各样的问题，为了解决这些问题，你会想很多办法，这是一个很好锻炼自己的机会，你会成长得很快，在嵌入式开发领域走得更深远；
多与别人沟通交流，越到后期，难度就越大。但幸好网上有很多大神，多询问他们，也许你思考大半天的问题别人几分钟就解决了，所以多跟他们交流，你会进步很快。
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