学习单片机需要掌握以下知识：
- 基本电路原理：了解电流、电压、电阻等基本电路概念，学习电路分析和计算方法。
- 程序设计语言：掌握C语言或汇编语言编程，这是单片机常用的编程语言。学习语法和数据类型，掌握控制语句、循环结构、函数调用等基本编程技巧。
- 单片机体系结构：了解单片机的内部组成和工作原理，学习寄存器、定时器/计数器、中断等核心概念。
- IO口和外设控制：学习如何通过IO口控制外设，包括LED、按键、LCD显示屏、数码管、蜂鸣器等。
- 通信接口和协议：了解串口通信、I2C、SPI等常用的通信接口和协议，学习如何与其他设备进行数据交互。
- 数据采集和处理：学习如何使用模拟输入和数字输入输出接口实现数据采集和处理，包括模数转换、传感器接口等。
- 调试和测试技能：学习使用单片机调试工具和示波器进行程序调试和硬件测试，掌握常见故障排除方法。
- 嵌入式系统设计：了解嵌入式系统的架构和设计原则，学习如何进行系统级设计、资源管理和任务调度。
除了理论知识外，实践经验也非常重要。通过参与项目或实践练习，亲自编写程序、连接电路，并进行调试和测试，能够加深对单片机的理解和掌握。
需要注意的是，单片机技术不断发展，不同型号和厂商的单片机具有不同的特性和功能。因此，学习单片机还需要具备学习能力和扎实的基础知识，以适应不断变化的单片机技术和应用需求。