軟件的開發(fā)流程介紹

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)者也需要根據系統(tǒng)規(guī)格來實現。首先需要根據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)被稱為真機調試。借助仿真器等必要的工具進行調試并清除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，產品可以進入后續(xù)的量產階段。

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，之后還要根據客戶需求通過編碼、測試、調試等一系列操作，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)的調試，這也是我們俗稱的找“bug”環(huán)節(jié)。通常的微控制器調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。如果調試和評估沒有發(fā)現程序中有漏洞，則會將編寫該程序的微控制器生產出來，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。