開發(fā)單片機需要學習什么？軟件編程的 4 個關鍵層次
單片機的 “智能” 全靠軟件實現(xiàn)，編程技能需從基礎語法逐步進階到復雜邏輯，每個層次對應不同的開發(fā)需求，缺一不可。
第一層是 C 語言基礎語法。這是單片機編程的 “通用語言”，需熟練掌握變量（字符型、整型、浮點型）、函數(shù)（定義、調(diào)用、返回值）、流程控制（if-else、for 循環(huán)、switch），以及數(shù)組、指針的基本用法。不用追求復雜語法，重點是 “能用簡潔代碼實現(xiàn)邏輯”。深圳市安凱星科技為拓邦開發(fā)的智能窗簾程序，核心控制邏輯（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止）僅用 50 行左右 C 語言代碼，新手通過這類案例能快速理解 “代碼如何控制硬件”。
第二層是單片機底層資源操作。要學會用代碼配置單片機的內(nèi)置資源：比如 GPIO 引腳（設置為輸入 / 輸出，控制 LED 或讀取按鍵）、定時器（產(chǎn)生固定頻率的脈沖，實現(xiàn) PWM 調(diào)光或定時采樣）、中斷（快速響應外部事件，如傳感器觸發(fā)、按鍵按下）。安凱星為安徽瑞德的血糖測試儀開發(fā)時，通過配置 16 位定時器，實現(xiàn)了 “每 100ms 采集一次血糖信號” 的精準控制，避免了輪詢方式的資源浪費。
第三層是外設驅(qū)動開發(fā)。驅(qū)動程序是單片機與外設的 “橋梁”，需根據(jù)外設 datasheet 編寫代碼：比如溫濕度傳感器（DHT11）的驅(qū)動要實現(xiàn) I2C 通信，讀取數(shù)據(jù)并解析；電機驅(qū)動要通過 PWM 信號控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。安凱星為景創(chuàng)的農(nóng)業(yè)傳感器編寫的 ADC 驅(qū)動，通過多次采樣取平均值和數(shù)字濾波，將土壤濕度測量誤差控制在 ±2% 以內(nèi)，比通用驅(qū)動更穩(wěn)定。
第四層是多任務與低功耗優(yōu)化。復雜項目需學習簡單的實時操作系統(tǒng)（如 FreeRTOS），實現(xiàn)多任務并發(fā)（如同時采集數(shù)據(jù)、控制設備、傳輸數(shù)據(jù)）；電池供電設備需優(yōu)化代碼，讓單片機在閑置時進入休眠模式（如 STM32 的 Stop 模式），關閉未使用的外設。安凱星為小米生態(tài)鏈的智能手環(huán)優(yōu)化代碼后，單片機休眠電流從 5μA 降至 1.2μA，續(xù)航延長至 14 天。

審核編輯 黃宇