單片機的開發(fā)環(huán)境【省一等獎】

單片機的開發(fā)環(huán)境大家可能使用過文字編輯軟件編輯文件，還有表格編輯軟件編輯表格等，這些軟件都稱作應用軟件，它們的圖形界面格式大同小異，如果我們學會了其中的一種軟件，那么掌握別的軟件也不是難事。

討論：1.選擇一種文字編輯軟件，了解軟件界面包括哪些菜單項。2.如果在某個計算機操作系統(tǒng)環(huán)境下給單片機編制程序，是否也需要一種專用的編程軟件？計算機系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成的，以單片機為核心構成的簡易機器人控制器也是如此。單片機及其外圍電路是控制器的硬件，固化在單片機中的程序是控制軟件。硬件設計好后一般不會改變，但控制軟件隨著所要完成的任務不同而千變?nèi)f化。我們要想使機器人按人們的意愿完成各種任務，就必須學會怎樣給機器人編程，也就是怎樣給單片機編程。給單片機編程就必須了解單片機編程的開發(fā)環(huán)境，包括單片機的開發(fā)流程。一、單片機的開發(fā)流程

單片機雖然是一個微型計算機，但是它沒有PC機那樣豐富的軟硬件資源，所以它的開發(fā)必須借助某些開發(fā)裝置。顯然，開發(fā)單片機應用程序以PC機為平臺最為合適。單片機編程還應該得到一定的軟件開發(fā)環(huán)境的支持，一般在專用程序開發(fā)環(huán)境下進行，這個開發(fā)環(huán)境具有對用戶輸入程序代碼進行編輯、編譯、調(diào)試、模擬和程序下載等功能。

開發(fā)單片機應用程序時，通常按照圖中所示的流程進行。

1.編寫源程序

在PC機上可以用3種方式編寫源程序，即圖形化語言編程、C語言編程和匯編語言編程。對不同的開發(fā)環(huán)境而言，這3種語言可能只有其中的某一種，也可能同時于具備多種。

2.編譯

編譯也在PC機上進行。這個環(huán)節(jié)的任務是檢查程序語法錯誤，并把源程序轉(zhuǎn)換成目標代碼(機器代碼)。不同單片機的編譯軟件互有差別，而且圖形化語言、C語言和匯編語言3種編程方式也有不同的編譯軟件對應。3.調(diào)試

匯編語言編程或C語言編程環(huán)境中通常有程序調(diào)試功能。用戶調(diào)試時允許在程序中設置單步、斷點、連續(xù)3種運行方式，從而可以詳細了解程序運行的中間狀態(tài)，便于找出程序中的錯誤。

4.模擬

借助PC機，讓編好的程序在一定的環(huán)境下運行，模仿程序的執(zhí)行過程?？纯礄C器人的動作是否達到預期的要求。所謂一定的環(huán)境，指軟件模擬環(huán)境或硬件模擬環(huán)境。如果程序很簡單，也可以省略此步驟。5.將程序下載至單片機

不同的單片機有不同的下載方式。麻煩一些的需要借助寫入器(如PIC單片機)。AVR單片機采用一線下載的方式，即在PC機上完成編程、編譯和模擬等工作后，借助一根特制的編程電纜就能完成將程序向單片機的下載。電纜的一端連接到PC機的打印機接口或串行通信口，另一端連接到基于單片機的簡易機器人控制器上。顯然，這樣應用起來十分簡便。這種方式正在成為單片機下載的主流。而這類單片機內(nèi)部的程序存儲器一般都應該配備Flash存儲器。6.安裝單片機

把完成程序下載的單片機安裝到簡易機器人的控制器里。有時因為單片機的拆卸不方便，就直接向控制器下載程序，甚至控制器干脆就不從機體上拆除。

如果在編譯、模擬、下載和安裝的操作中出現(xiàn)錯誤，都應該返回源程序的編寫環(huán)節(jié)進行修改，然后重試，直至順利通過開發(fā)過程。二、ROYA開發(fā)環(huán)境“ROYA”是一種為簡易機器人控制器編程服務的軟件集成開發(fā)環(huán)境。在這個集成開發(fā)環(huán)境中，用戶可以方便地完成程序輸入、編輯、編譯、調(diào)試、模擬及下載等功能。該軟件開發(fā)環(huán)境包括圖形化語言、C語言兩種編程環(huán)境。下面簡要介紹ROYA的使用方法。1.啟動ROYA軟件

ROYA軟件安裝完成后，在Windows桌面上雙擊ROYA圖標，或從“開始”菜單進入“程序”，然后選擇“ROYA編程軟件”即進入ROYA的歡迎界面。稍事等待，即從歡迎界面自動進入ROYA圖形化語言開發(fā)環(huán)境的主界面(如圖所示)。

2.選擇編程方式

ROYA開發(fā)環(huán)境提供了兩種編程方式：圖形化語言編程和C語言編程。軟件啟動后將直接進入圖形化語言開發(fā)環(huán)境，如果想進入C語言編程方式，可以從“開發(fā)環(huán)境”菜單中選擇“C編程方式”。在軟件使用過程中，兩種編程方式可以隨時切換。3.編寫控制程序選擇某種編程方式后，就可以進行編程。用戶可以編寫一個新程序，也可以從“文件”下拉菜單中打開一個已有的程序進行修改。具體的程序編寫方法將在后面詳細介紹。4.保存程序

從“文件”下拉菜單中選擇“保存”，即可將程序保存在PC機的硬盤中。

5.編譯程序編譯程序用于檢測程序中的語法錯誤，并將源程序轉(zhuǎn)換為機器人控制器能認識的機器語言程序。程序編寫完成后，從“程序”下拉菜單中選擇“編譯并鏈接”，就能實施對源程序的編譯。6.下載程序經(jīng)編譯確認程序正確后，它就可以被下載到機器人控制器上了。下載時，從“程序”下拉菜單中選擇“下載程序”，于是程序便自動地從PC機下載到控制器。請注意：(1)只有通過編譯的程序才能被下載。(2)確認PC機與控制器連接無誤。

7.運行程序

下載完成后，就可以在控制器上運行控制程序。按下啟動按鈕，控制器中的