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学好单片机，看懂这个就够了
五年之前
那是在大学期间，距离现在大约有4年了吧，教我们单片机的老师要离我们而去了，因为她要去她的城市教书去了。怎么形容她呢？那是一个风度翩翩，很有才华、做事很干练不像老师的女老师。她走的时候要搬行李，我们几个学习成绩好的一块去送的她，可能是送别的时候都爱下雨吧，那天也不例外，下起了绵绵小雨，在送老师走的时候，我问的也是这个问题：“我看我们现在的教科书如同看天书，有什么好的书籍推荐吗？”老师只是很随性的一笑，说：”我们现在用的这一本书就不错，单片机之类的书都大同小异“，当时也并没有深究，我们当时用的就是标准的规中规矩的教科书，名字叫做《XXXXX基础》，具体名字就不说了，免得被当广告。
五年之后
现在想想当时老师所说的，完全就是我现在所想的，在五年之前真不晓得思想会有这样的转变，归根到底是我对51单片机深刻的理解，还有自己的工作经验和积淀，你让我推荐学习单片机的书籍，别说几本了，就是几十本，我都能给你脱口而出，像郭天祥的《51单片机C语言教程》,还有其他的《51单片机项目教程》、《实例解读51单片机完全学习与应用》等等、这些都是不错的单片机教程书，我也全都读过，如果你让我就给你推荐一本，那么很抱歉，我是真不知道哪一本更好一些，根本原因是这些书都是根据51单片机的官方数据手册所编写的，你以为那些作者凭空就能出书？关于单片机所有的用法数据手册上都解释清楚了，对于刚入门的同学可能不适应，但数据手册是最具有权威的参考资料，像我现在工作的书柜上关于专业的书很少有了，为什么呢？现在有哪里不清楚的都是去访问他的电子版的数据手册，关于51单片机的数据手册我也都给你们打包到云端了，私信笔者“数据手册”，收到之后秒回信息。
数据手册？
至于是看书还是数据手册，这得取决于你，如果你只是想玩玩，那么从我上面推荐的书里面随便选择一本对你来说就足够了，如果你以后想从事半片机的工作，读那些作者编著的书是远远不够的，或许书上已经把你要知道的已经很清楚了，但如果换一个单片机，我敢保证你照样一头雾水，唯有我们掌握了单片机的数据手册，再去读别的单片机的数据手册，你会发现都是一个套路，比如你对51单片机的数据手册已经了然于胸，我现在让你用STM32写代码，这时候我们打开STM32的数据手册写程序对我们来说是信手沾来的。
比51更优的选择
如果你是从来没有接触过单片机的新手，或许Arduino比51更适合你，为什么这么说呢？曾经带过一个要学习单片机的新人，本来他是对单片机不感兴趣的，为了让他对电子提起兴趣，我就是让他学的Arduino做的项目，不到一个星期，教会了他点亮LED、中断、红外、舵机、自动寻迹小车、WiFi小车等一系列高级项目，要知道这些在51上做出来至少得花费半年的时间。在中国提起Arduino，更多的人对他的映像是不专业，或者建高楼于浮沙，他们这么说不是没有道理，这只是因为Arduino把软件和硬件整合的天衣无缝，比如他的单片机的引脚，还有他的库编写的简洁至极。可以这么比喻，51是手动挡的汽车的话，那么Arduino就好似全自动档的汽车，即使我们不懂各种引擎、离合依旧可以轻松驾驶，难道你们会说开自动挡的人不会开车。STM32何尝不是呢？为什么STM32也是库函数配置，之所以人们很少说他不专业，是因为STM32的库更加的繁琐，这就是我们中国人的性情。当Arduino在全球大火的时候，在中国招致而来的确是口诛笔伐。
当我在很小的时候，一直期望从事制造出电脑、手机之类的高端工作，然我的梦想实现之后，却期望着在浩瀚无垠的草原上沐浴春风，在美丽的夜空下遥望星空，感受大自然的花香鸟语，事实永远和我们期望的永远不一样，就连上个月几十年不遇的蓝月亮都没有观看，为了赶项目，我都是偷偷的在手机上看直播，想想这是何等的悲催，想想在我们工作之后又如何谁能保持初心，现在想想学习一门知识的时候那才叫幸福，等你把需要的知识学到尽头，你会发现自己走出半生，不是少年!
Arduino读光栅数据
最近在工作中，需要使用光栅尺，但是之前的程序是电气工程师通过PLC控制，然后使用需要使用modbus协议去读取结果，使用相当的不智能，优化的话，那位电气工程师已经离职，没人接手。
为了更好的使用这个光栅尺，我决定自己来优化一下。PLC开发不太懂，但没事，我手头有个空闲的ESP32C3，使用MCU去读个脉冲信号，我觉得问题不大。
在拿到光栅尺，我看了下规格：精度1um，TTL信号输出，一个脉冲的计数为4um，接口为DB9，当然接线与传统的RS232串口定义完全不一样。
这里接线就不做过多的描述，毕竟设备不一样，光栅尺的输出信号分为了A/B/Z,然后我们来看下光栅的A/B信号：
这时候有使用arduino玩过编码器，一看就知道，这不就是编码器，于是顺手把USB逻辑分析仪拿出来，运动一下光栅，看下数据波形，一个波形的时间大约在3-400ms。
于是arduino的开发就简单了，两个pin脚中断触发，然后读编码器一般计数就行了。为了让使用过程中能实现自动上报数据，于是我增加了一个pin脚中断，在上升或者下降触发的时候能自动把计数数据发到串口，这样在到达我需要测试数据的时候，ESP32C3能把数据自动上报。
所以arduino的代码我设计为3块：
1、中断计数、中断上报；
2、串口协议生成；
3、串口数据通讯。
既然已经有了单片机程序，那上位机也必不可少，那就直接简单点，使用C#进行数据开发。
那就直接开发，使用arduino开发虽然不能深入了解单片机的开发精髓，但是我们要的是能拿来直接用。
中断定义：
const int A_pin = 1; // 定义A管脚引脚号
const int B_pin = 2; // 定义B管脚引脚号
const int P_pin = 3;
const int interruptPinA = digitalPinToInterrupt(A_pin);
const int interruptPinB = digitalPinToInterrupt(B_pin);
const int interruptPinP = digitalPinToInterrupt(P_pin);
在初始化中增加代码：
// 设置中断回调函数
attachInterrupt(interruptPinA, countPulseA, CHANGE);
attachInterrupt(interruptPinB, countPulseB, CHANGE);
attachInterrupt(interruptPinP, countPulseP, CHANGE);
中断函数关键代码：
A脚中断部分：
// 在A脉冲中寻找上升沿信号，若A编码器引脚为高电平，
// 若B编码器引脚为低电平，Counter计数+1，否则-1
if (digitalRead(A_pin) == HIGH) {
if (digitalRead(B_pin) == LOW) {
count = count + 1;
}
else {
count = count - 1;
}
}
else // 在A脉冲中寻找下降沿信号
{
if (digitalRead(B_pin) == HIGH) {
count = count + 1;
}
else {
count = count - 1;
}
}
B脚中断部分：
// 在B脉冲中寻找上升沿信号
if (digitalRead(B_pin) == HIGH)
{
if (digitalRead(A_pin) == HIGH) {
count = count + 1;
}
else {
count = count - 1;
}
}
else {
if (digitalRead(A_pin) == LOW) {
count = count + 1;
}
else {
count = count - 1;
}
}
P脚就是自动发送串口数据,协议是自己定义的就不具体描述，基本协议思路：
定义好协议的帧头、流水号、数据长度、数据位、数据内容、校验位以及帧尾，这样基本不会有问题。至于校验，简单的就是累加、或者直接使用现成的校验方式，比如CRC16等。
上位机就简单的使用C#进行数据收发，我选择使用winform进行编写。
当前.net的版本较多，既然支持的直接使用推荐的.net8.0，在.net8.0的环境中是没有serialport控件，需要使用nuget来获取system.io.ports控件：
功能就简洁点，直接获取串口，然后直接读数据内容：
至于功能就基于serialport控件：
搜索本地串口：
cb_comname.Items.Clear();
cb_comname.Items.AddRange(SerialPort.GetPortNames());
if (cb_comname.Items.Count > 0)
{
cb_comname.SelectedIndex = 0;
}
打开串口：
try
{
sp.PortName = comname;
sp.BaudRate = bs;
sp.Open();
isok = sp.IsOpen;
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show(ex.Message);
}
数据收发：
sp.DataReceived += Sp_DataReceived;
处理事件的函数内容：
int len=sp.BytesToRead;
if (len > 0)
{
byte[] buf=new byte[len];
sp.Read(buf, 0, len);
//处理数据
}
顺便使用了closexml来保存记录的光栅数据，使用起来相当完美，有时间再录制一个视频。
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