芝识课堂【微控制器基础】——进阶！整体系统的开发流程（上）

来源:东芝半导体发布时间:2022-07-29872浏览

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回到童年

浪漫和悲观并不冲突，我时常消极但又依旧觉得生活很美好，哪怕只是一束光照进了房间，也要认真对待它的到来。

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在前面几节芝识课堂中我们详细介绍了微控制器的基本知识、软件和硬件以及内核的技术细节，在我们实际应用微控制器进行开发之前，我们还需要做好最后一个环节，那就是开发环境的设置，这也是我们从菜鸟到微控制器高手的必经之路。

开发环境

开发环境涉及到了微控制器的软件和硬件两大部分，包含编写指令、编译指令、模拟仿真以及最后的烧录指令。如同我们前面介绍的那样，微控制器只能听懂机器语言，我们需要用类似C这样的编程语言与之进行沟通。而构建这个过程的软硬件平台组合就是开发环境。不同的微控制器开发所需的开发环境也各不相同，而开发环境的存在也让微控制器开发者可以更好地在不同平台间进行项目的移植和二次开发。
利用微控制器进行系统开发的过程可以分为硬件开发和软件开发。对于硬件开发部分，开发者需要根据系统规格设计电路图并进行布线，待通过各种工具验证后，再根据设计的电路图采购零件然后开始制作电路板。与之对应的，在软件开发中，开发者也需要根据系统规格来实现。首先需要根据微控制器所要求的代码规范设计执行编码，并通过编译将其转换成机器语言，从而可以驱动微控制器进行工作。

系统的软件和硬件部分设置完成后，就可以开始对系统的软件和硬件一起进行测试，这个环节被称为真机调试。借助仿真器等必要的工具进行调试并清除bug后，就可以将完整的软件和硬件进行整体的烧录，这也意味着完成了这个基于微控制器系统的全部开发过程，产品可以进入后续的量产阶段。

软件开发

对微控制器开发而言，硬件部分相对比较固定，能够进行更多差异化设定以及发挥微控制器性能的主要是软件方面的开发，因此接下来我们就来展开介绍一下软件的开发流程。
开发软件时，开发者需要使用集成开发环境和C编译器进行指令的编写和调试。集成开发环境集成了编辑器、构建管理器、C编译器、调试器等工具的功能，是一种在软件开发过程中可以无缝重复执行编码、编译和调试等任务的软件工具。C编译器则是一种用C语言或汇编语言编写源程序，并生成机器语言目标文件的软件工具。

了解软件开发环境是开发软件的第一步，之后还要根据客户需求通过编码、测试、调试等一系列操作，完成最后的功能认证。

结合硬件和软件的测试

任何系统的开发都很难一次就成功，因此调试就成为必不可少的开发步骤。在系统的软件、硬件开发完成之后，开发者需要通过在集成开发环境中运行仿真器执行对系统的调试，这也是我们俗称的找“bug”环节。通常的微控制器调试是将仿真器和微控制器结合的部分用电缆连接起来，对软件和硬件进行评估，寻找是否存在问题。如果调试和评估没有发现程序中有漏洞，则会将编写该程序的微控制器生产出来，并开始商业化布局。