相信大家都使用过一些智能的家电产品，比如什么模糊控制洗衣机，全自动热水器等等，洗衣机可以自己识别衣物的干净程度，从而自己决定衣服该洗多长时间，知道什么时候应该换水；热水器可以看到是否有人在浴室内，可以自动调节水温。它们是怎么实现自动化，智能化的呢？原来，在它们的内部都有一个“大脑”，控制着家电产品的一举一动，这个大脑就是单片机！

　　单片机长的什么样呢？让我们先从外观上看看单片机，如下图：

　　这些都是单片机，其中黑色的是塑料外壳，保护着里面的半导体芯片，而白色发光的部分则是他的金属引脚，单片机就是通过这些引脚知道外部的情况和发出相应的命令的。那么，单片机可以实现什么功能呢？要回答这个问题，你就得先回答我的问题：“当你从音像商店刚买回来一盘空白磁带时，里面有谁的歌曲？里面可以有谁的歌曲？”这个，地球人都知道：刚买的磁带里面没有任何歌曲，是空的；里面可以有任何人的歌曲，录谁的就是谁的，不爱听了可以擦掉重新录制。单片机和空白磁带在这个方面是很相似的：首先，刚买来的单片机里面也是空的，不能实现任何功能；在一定范围内，单片机可以实现任何功能，你编写什么功能它就能实现什么功能，不想要了，也可以擦掉重新编写的。

　　稍微了解一些单片机的人可能有这样的疑问：目前单片机有很多种类，到底学哪个好啊？这个问题就像你要出去划船，却站在一堆船桨面前发愁：到底用哪把桨好呢？是用桨长1米1的呢，还是用1米2的呢？你管它呢，考虑那么多干什么？随便拿上一把，只要不是筷子那么长的就划呗，哪把还不是都差不多？

　　单片机也是如此，虽然各种单片机各有各的特点，但是从大体上来看，都是差不多的，何况做为一个优秀的电子研发工程师，只会一种单片机是不行的，就像一个雕刻家，只会用5毫米的刻刀，其它尺寸的刻刀什么1毫米，2毫米等等都不会用，你认为这样的雕刻家会做出什么样的作品来？“我的妈呀，要学会用很多种单片机？一种都很难学，还要学很多种，不得累死我啊！！！”呵呵，实际上不是这样的，如果说，你学第一种单片机花费9分钟的时间，那么学第二种你只要花费半分钟的时间，剩下的所有的单片机加起来一共会花费半分钟的时间。可能有人对这句话不是很理解，没有关系，现在也不需要你去理解，你只要记住：学习单片机，相当相当容易就可以了！

　　那么，我们这本教材以什么单片机为例来讲解呢？在这里，我选用的是MSP430单片机。谈到选则型号，就不得不谈学习单片机所用的一些工具：

　　第一，你需要一台电脑，用来编写程序，另外，这台电脑还得有并口（也有人叫它打印机端口），把程序写到单片机时候会用到。一般的电脑都会有并口，只有少数的笔记本电脑没有，不过可以用USB转并口线来代替。不知道什么是并口？看下图：

　　第二，你需要一台编程器。编程器是用来干什么的呢？举个例子，你往磁带里面录歌曲，你是怎么做的？难道你左手拿着空白磁带，然后开始狂吼，等你唱完了，歌曲就被录进了磁带？你得需要一台设备，比如说录音机，通过它才可以往磁带里面录制歌曲。编程器起的作用和录音机差不多，不同的是它不是用来录制歌曲的，而是把你用电脑编写完的程序“录制”到单片机芯片里面用的；

　　第三，你需要一台仿真器。同样，也据个例子来说明它的作用。比如说，你做了一台机器，干什么的呢？是一台全自动筷子生产机。就是说，这台机器，你只要把放倒的树直接塞进机器里面，机器就会自动的除去树叶，扒掉树皮，把整个树据成一段一段的，然后把大块变成长条，在修整一下，筷子就成了，当然也会产生一些加工废料――木屑。简单的说，这边塞进木头，那边出来筷子和木屑。但是，无论什么机器，都不可能一次就做成，当你的机器第一次试用的时候，给他通电，发动起旋转，发出轰鸣的声音，这边塞进去一棵刚放倒的树，看看效果如何。结果呢？出问题了，机器不好使，怎么知道的呢？原来那边出来的都是木屑，没有一根筷子，这还用说么？肯定是机器出了问题。但是加工过程有好几步呢，是切段的过程有问题，还是修整的过程不对呢？机器全速工作的时候是高速旋转的，你跟本就看不清楚到底是哪一步出了问题，不找出问题所在，怎么可能解决问题，做好机器呢？这时候，设计者通常会打开机器外壳，好看清楚机器内部动作的每一个细节，然后瞬间通一下电后立刻断电，让机器只动作一步，看看这步是否工作正常，如果是，再瞬间通电一下，让机器继续动作一步，再看看是否正常，如此下去，直到找到问题为止，然后修改一下，解决问题后，通电全速工作，看看这次是否正常，如果还不正常，重复上述过程，直到排除所有的问题，机器全部正常为止。到这里，机器就做好了，可以投入工作了。

　　上面说的是一台机器的简单设计过程，单片机的程序设计和这个非常相似。当你把程序通过编程器写入到单片机里面以后，通电单片机就会全速工作，如果无法实现你的功能那毫无疑问，你的程序有问题，需要修改。但问题是，机器可以拧下螺丝，打开外壳，看看里面到底哪里出现问题了，单片机却不可以，它是一个全密封的芯片，如果你真的用暴力砸开朔封外壳，那单片机芯片就坏了，再也不能工作了；就算你打开芯片的外壳它没有坏，但是里面全是电路，又不是机械齿轮，你用眼睛能看出哪里有问题么？而我们又必须找到哪里有问题，怎么办呢？这时候，就需要用仿真器了。有了它，你就可以让程序一步一步的运行，就可以“看见”芯片内部的具体情况，然后找出问题所在，修改好你的程序，这时，单片机就可以正常工作了。可能有人会问：“那写程序的时候仔细一点，不出错，是不是就可以不用仿真器了呢？”呵呵，其实，这是不可能的，除非你写的程序相当的简单，比1＋1还要简单，否则一次就写成的可能性几乎没有，每个程序都要反反复复调试很多遍才会没有问题的，实际上，仿真器是在开发单片机过程中用到的次数最多时间最长的工具，没有它，你会寸步难行的；

　　第四，你需要一个开发板。单片机程序编写好了，通过仿真器调试好了，没有问题了，也通过编程器写到单片机芯片里面了，是不是就可以正常工作了呢？不是的，单片机要和其它辅助电路连接到一起才可以工作的，所以作为一个电子工程师，不仅要会单片机编程，还要会设计外围电路，仅仅一个单片机是无法工作的，仅仅会单片机编程也是无法胜任工作的。但是初学者大多数不具备设计电路的能力，怎么办呢？不用担心，有已经设计好的成品线路板让你使用，这就是开发板。它让你专心的学习编程，外围电路不用你操心。更何况，单片机这个东西和其它的不同，仅仅看书是永远也学不会的，必须而且要经常练习才能学会，没有开发板是不行的。开发板要和仿真器一起使用。刚才也说了，学会设计外围电路是迟早的事情，那么什么时候学呢？不要着急嘛，知识总是要一步一步的来学的，建议你先用成品开发板学习编程，等你学的差不多的时候再去学习电路设计。