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单片机 开发工具
开发环境 Keil Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案, 通过一个集成开发环境(μVision)将这些部分组合在一起。 μVision与Ishell分别是C51 for Windows 和for Dos 的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。 开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.obj)。 目标文件可由LIB51 创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51 连接定位生成绝对目标文件(.abs)。 abs文件由OH51 转换成标准的hex 文件,以供调试器dScope51 或tScope51 使用进行源代码级调试, 也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。 我们主要关注的是Keil软件的安装和使用,目前Keil流行的版本主要为Keil5。 Keil的安装和使用参考这里。 AD AD20全称Altium Designer 20。 是一款专业的原理图设计、PCB布局软件,主用于硬件开发。 AD软件的安装和使用 SolidWorks 除此以外有可能还会涉及到外形设计,这就需要用到建模软件。 比如我就安装的SolidWorks,参考这里。 常用软件 以上这些并不是唯一的,还有很多可替代的软件,比如说IAR,CAD等等需要自己去探索。当然除了上面这三个主要的软件还需要一些辅助软件。 Stm32CubeMX 这个软件是Stm32官方提供的一款可视化配置单片机引脚、时钟,自动生成Stm32工程的软件,它的功能非常强大,也是Stm32官方主推的一个工具。 比如我们后续使用Stm32CubeMX创建hal库工程,可参考 stm32 HAL库 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oPlIe2Jp-1621217783369)(image/…/…/pcb/https://taotaodiy-mcu.readthedocs.io/en/latest/_images/cbmx001.png)] Notepad++ 这是一款小巧的文本编辑器,简洁且实用。单片机的工程相对较小,我们可以使用该软件查看、修改代码。 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1zlRKJhi-1621217783370)(image/envBuild/notepad.png)] 这里顺便提一下,我们所使用的编辑器和编译器是完全不同的两个东西, 编辑器用于编写,查阅代码,而编译器则是将我们编写的代码转换成计算机,单片机能够识别的二进制(0、1字符)。 比如VScode就是编辑器,gcc就是编译器。 keil集成了编辑器和编译器,编写代码,组织工程的时候使用的是其编辑器的功能,编译工程,调试代码则是编译器的功能。 串口接口以及串口通信 我们需要明白“串口通信”这个概念,串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去, 同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。 一般完成这种功能的电路,我们称为串行接口电路,这种通信方式,我们称为串口通信。 更多关于串口的介绍可以参考这里:无人不知的UART 串口编程可参考这里: stm32 串口通信 TTL 在stm32上进行串口通信时候使用TTL电平,也就是通信信号电压在0V-3.3V或0V-5V的范围,0v表示低(0),3.3V表示高(1)。 如下就是TTL转USB模块,用于单片机和PC进行通信,主要以芯片区分为CH340和PL2302两款。 CH340驱动电路: stm32 串口通信 RS-232 RS-2322通常是指PC接口,其通信信号电平在±3V-±15V的范围。 比如我们一些老式电脑的还存在的DB9接口。 Max232驱动电路: stm32 串口通信 串口调试助手 这个就是运行在PC上的软件,可用于接收单片机数据。 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1vJlnEkF-1621217783372)(image/envBuild/serialaSsistant000.png)] 串口调试助手也不复杂,我们可以借助Qt库来写一个自己的串口调试助手Qt串口调试助手 常用工具 单片机开发,工具和元器件这一块需要一定的投入成本,当然在借助学校实验室、公司的工具。 开发板 可以网上买,也可以照着自己做。 下载器/调试器 常用的下载器调试有 st-link,j-link等,常用的下载接口JTAG和SWD 更多关于下载器的介绍可以参考这里:下载器/调试器 硬件工具 焊接工具 PCB设计完成之后,通常是需要发到加工厂加工打板,然后返回样板(或者直接让他们贴片)。 一般的流程都会先焊接样板,然后调试。确定所有线路功能没有问题再才批量。 焊接样板离不开下面的基础套件。 焊台、热风枪、焊锡丝; 焊锡膏、松香,洗板水; 镊子、放大镜等等小工具。 游标卡尺 万用表 对于电子工程师,单片机工程师来说这个东西是必不可少的。 示波器 有条件的可以用用。 |
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