在前面幾節(jié)芝識課堂中我們詳細介紹了微控制器的基本知識、軟件和硬件以及內(nèi)核的技術細節(jié)，在我們實際應用微控制器進行開發(fā)之前，我們還需要做好最后一個環(huán)節(jié)，那就是開發(fā)環(huán)境的設置，這也是我們從菜鳥到微控制器高手的必經(jīng)之路。

開發(fā)環(huán)境

開發(fā)環(huán)境涉及到了微控制器的軟件和硬件兩大部分，包含編寫指令、編譯指令、模擬仿真以及最后的燒錄指令。如同我們前面介紹的那樣，微控制器只能聽懂機器語言，我們需要用類似C這樣的編程語言與之進行溝通。而構建這個過程的軟硬件平臺組合就是開發(fā)環(huán)境。不同的微控制器開發(fā)所需的開發(fā)環(huán)境也各不相同，而開發(fā)環(huán)境的存在也讓微控制器開發(fā)者可以更好地在不同平臺間進行項目的移植和二次開發(fā)。

利用微控制器進行系統(tǒng)開發(fā)的過程可以分為硬件開發(fā)和軟件開發(fā)。對于硬件開發(fā)部分，開發(fā)者需要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格設計電路圖并進行布線，待通過各種工具驗證后，再根據(jù)設計的電路圖采購零件然后開始制作電路板。與之對應的，在軟件開發(fā)中，開發(fā)者也需要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格來實現(xiàn)。首先需要根據(jù)微控制器所要求的代碼規(guī)范設計執(zhí)行編碼，并通過編譯將其轉換成機器語言，從而可以驅動微控制器進行工作。

系統(tǒng)的軟件和硬件部分設置完成后，就可以開始對系統(tǒng)的軟件和硬件一起進行測試，這個環(huán)節(jié)被稱為真機調(diào)試。借助仿真器等必要的工具進行調(diào)試并清除bug后，就可以將完整的軟件和硬件進行整體的燒錄，這也意味著完成了這個基于微控制器系統(tǒng)的全部開發(fā)過程，產(chǎn)品可以進入后續(xù)的量產(chǎn)階段。

軟件開發(fā)

對微控制器開發(fā)而言，硬件部分相對比較固定，能夠進行更多差異化設定以及發(fā)揮微控制器性能的主要是軟件方面的開發(fā)，因此接下來我們就來展開介紹一下軟件的開發(fā)流程。

開發(fā)軟件時，開發(fā)者需要使用集成開發(fā)環(huán)境和C編譯器進行指令的編寫和調(diào)試。集成開發(fā)環(huán)境集成了編輯器、構建管理器、C編譯器、調(diào)試器等工具的功能，是一種在軟件開發(fā)過程中可以無縫重復執(zhí)行編碼、編譯和調(diào)試等任務的軟件工具。C編譯器則是一種用C語言或匯編語言編寫源程序，并生成機器語言目標文件的軟件工具。

了解軟件開發(fā)環(huán)境是開發(fā)軟件的第一步，之后還要根據(jù)客戶需求通過編碼、測試、調(diào)試等一系列操作，完成最后的功能認證。

結合硬件和軟件的測試

任何系統(tǒng)的開發(fā)都很難一次就成功，因此調(diào)試就成為必不可少的開發(fā)步驟。在系統(tǒng)的軟件、硬件開發(fā)完成之后，開發(fā)者需要通過在集成開發(fā)環(huán)境中運行仿真器執(zhí)行對系統(tǒng)的調(diào)試，這也是我們俗稱的找“bug”環(huán)節(jié)。通常的微控制器調(diào)試是將仿真器和微控制器結合的部分用電纜連接起來，對軟件和硬件進行評估，尋找是否存在問題。如果調(diào)試和評估沒有發(fā)現(xiàn)程序中有漏洞，則會將編寫該程序的微控制器生產(chǎn)出來，并開始商業(yè)化布局。

在上文中，我們提到了仿真器，這也是開發(fā)環(huán)境中或不可缺的關鍵單元。