问:要想设计一个以单片机为控制核心的工业控制系统,其全套开发系统包括那些?目前市场上开发系统品牌繁多,良莠不齐,不知选择购买哪个品牌较好(以8051系列为例)?
答:单片机本身没有程序开发能力,需要仿真器并借助通用微机构成交叉开发环境。因而全套开发系统一般包括硬件仿真器和软件集成开发环境(IDE)。IDE是集编辑、汇编、编译、链接、装入、调试为一体的一个开发窗口,这样可在一个运行程序窗口中完成整个软件的开发过程。编辑是进行程序的输入和修改;汇编是把汇编语言源程序变成机器代码;编译是把C语言源程序变成机器代码;链接是把多个程序模块链接成一个目标代码文件;装入是把目标代码装入到仿真器;调试是用全速运行、单步、断点命令查找程序中的错误。
选择开发系统要看其IDE是否为Windows环境下,是否支持C语言、支持多个厂家的编译器,能否源码调试、支持RTOS;要看其仿真器是否采用硬断点、是否占用用户资源。简易型单片机仿真器采用单CPU,而且不是专用开发芯片,或多或少占用一部分目标系统资源。简易型多采用软断点,即在断点处用一条监控程序调用指令替换几个字节,到达断点后再恢复。软断点的仿真器修改了程序,若运行时不经过断点,程序无法复原。硬断点是配有硬件断点部件,可保证程序不被修改,并可在ROM区设置断点。若仿真器有实时跟踪能力,即具有状态跟踪或逻辑分析部件,仿真器与逻辑分析仪溶为一体是最理想的软硬件综合调试工具。
现阶段,单片机的开发模式又有了新的发展。随着带JTAG接口芯片的推出,单片机的开发可以不用仿真器。整个开发系统配置仅为IDE调试环境、JTAG适配器和目标板。
选择单片机开发系统首先要选择哪个厂家的单片机、哪种型号。以8051为例,生产8051兼容单片机的厂家有Atmel、Philips、Dallas、Infineon、ADI、SST、ST、Winbond、Cygnal等,品种繁多。你可留意杂志上的广告和本刊的“单片机开发工具及元器件价目表”,就可以看出哪家公司主推哪种芯片。该公司所售的仿真器一般来讲比较适合其主推的那种芯片的开发且性能价格比比较高。