嵌入式学习建议#

嵌入式软件开发学习路线#

阶段一：基础筑基#

1. 51单片机学习（推荐STC89C52RC）#

• 开发环境：Keil 5

• 核心技能：

  • 独立按键扫描与数码管动态显示
  • 定时器实现精准延时（非delay()）
  • 串口通信打印调试信息
  • 按键长按、短按

• 实战项目：
  电子密码锁（含EEPROM存储）

• 推荐课程：b站江科大51单片机 https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411e7re/?spm_id_from=333.1387.favlist.content.click&vd_source=0cd627cda29255509e8b97306787e55c

2. PCB画板学习#

• 学习环境：嘉立创EDA
• 推荐课程：Expert电子实验室 https://www.bilibili.com/video/BV1At421h7Ui/?spm_id_from=333.1387.favlist.content.click&vd_source=0cd627cda29255509e8b97306787e55c

阶段二：进阶#

1. STM32开发体系（推荐STM32F103C8T6）#

• 核心工具：CubeMX图形化配置 + Keil5
• 开发模式：
  • HAL库与寄存器开发对比
  • 中断优先级管理（NVIC）
• 优先学习标准库的使用，标准库学习完成后学习HAL库
• 推荐课程：

1.铁头山羊stm32标准库 https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si/?spm_id_from=333.1387.favlist.content.click&vd_source=0cd627cda29255509e8b97306787e55c

2.铁头山羊stm32HAL库 https://www.bilibili.com/video/BV16J4m1w7HB/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=0cd627cda29255509e8b97306787e55c

2. 核心外设深度掌握#

• 关键外设：

  外设	应用场景
  ADC	多通道电压监测
  PWM	舵机/直流电机控制
  DMA	串口高效数据传输
  看门狗	系统故障恢复

阶段三：控制算法与软硬件协同#

PID控制专题#

1. 数学基础（离散化推导）#

• 算法公式：

• 位置式PID：u(k) = Kpe(k) + Ki∑e(j) + Kd*(e(k)-e(k-1))

• 增量式PID：Δu(k) = Kp*(e(k)-e(k-1)) + Kie(k) + Kd(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))

2. 参数整定方法#

• 调参技巧：

1. 临界比例法（Ziegler-Nichols）
2. 试凑法调整曲线（关注超调/响应时间）
3. 先调Kp→再调Ki→最后Kd

3. STM32实现方案#

// 增量式PID示例代码
typedef struct {
float Kp, Ki, Kd;
float err, last_err, prev_err;
} PID_Controller;

float PID_Update(PID_Controller *pid, float setpoint, float measured) {
pid->err = setpoint - measured;
float delta = pid->Kp*(pid->err - pid->last_err) 
           + pid->Ki*pid->err
           + pid->Kd*(pid->err - 2*pid->last_err + pid->prev_err);
pid->prev_err = pid->last_err;
pid->last_err = pid->err;
return delta;
}