任務2 MCS-51微處理器

本任務重點學習MCS-51微處理器（單片機）的基本原理、功能和結構，并進一步學習CC2530的原理、功能及片上資源，學習CC2530開發平臺的構成及開發環境的搭建。

2.1 學習場景：MCS-51微處理器有哪些應用

MCS-51微處理器是最早的且開始運用于工業的8位微處理器，當今的許多微處理器都借鑒了MCS-51微處理器的設計思路，如圖2.1所示。

隨著時代的發展，出現了許多高性能微處理器，具有特殊功能的微處理器運用在了各個不同行業，這其中就有集成有物聯網ZigBee網絡單元的、廣泛使用的CC2530微處理器。CC2530微處理器開發板如圖2.2所示。

要使任何一款微處理器運作起來，僅有微處理器硬件本身是不夠的，如果將微處理器比做人，那么微處理器硬件本身就好比人的軀體，然而人如果要能夠正常生活和工作就必須要有思考能力，這種思考能力對于微處理器也同樣重要，這種思考能力的實現依靠運行在微處理器內部的程序。向微處理器寫入具有一定邏輯功能的程序，當微處理器上電運行起來后就能實現相應的邏輯功能。那么微處理器的邏輯程序是如何開發和寫入微處理器內部的呢？這需要相應的代碼開發環境。在工程開發中，將這種開發環境稱為集成開發環境（IDE），通過IDE實現對微處理器代碼的開發，使用相應的燒錄工具可將代碼燒錄到微處理器中。SmartRF04EB調試工具如圖2.3所示。

2.2 學習目標

（1）知識要點：MCS-51微處理器基本原理、功能和結構；CC2530微處理器功能、結構和開發平臺；C2530微處理器的開發環境。

（2）技能要點：熟悉MCS-51微處理器基本原理、功能和結構；掌握CC2530微處理器功能、結構和開發平臺；熟悉CC2530微處理器的開發環境。

（3）任務目標：了解CC2530微處理器的優勢和使用場景；能夠獨立安裝CC2530微處理器程序開發環境。

2.3 原理學習：MCS-51微處理器和CC2530微處理器

2.3.1 MCS-51微處理器

1．MCS-51微處理器系列

MCS-51是Intel公司生產的一系列51內核的微處理器總稱，這一系列微處理器的產品眾多，包括8031、8051、8751、8032、8052、8752等多個種類，其中8051是最早、最典型的產品，該系列其他微處理器都是在8051的基礎上進行功能的增減而來的，因此MCS-51系列微處理器又通稱為8051微處理器。后來Intel公司將MCS-51的核心技術進行了技術授權，很多公司都推出了8051核心相關的微處理器產品。

Intel公司早期在51內核下開發的微處理器中主要有兩個微處理器系列，分別是51系列和52系列。

51系列是基本型，包括8051、8751、8031、8951，其區別僅在于片內程序儲存器。8051為4 KB的ROM, 8751為4 KB的EPROM, 8031片內無程序儲存器，8951為4 KB的EEPROM，其他性能結構一樣，如片內128 B的RAM、2個16位定時器/計數器、5個中斷源，其中8051的性價比較高且易于開發，所以應用面較為廣泛，51系列微處理器如圖2.4所示。

52系列是增強型，包括8032、8052、8752、8952,8052的ROM為8 KB, RAM為256 B;8032的RAM也是256B，但沒有ROM，這兩種微處理器比8051和8031多了1個定時器/計數器，增加了1個中斷源。52系列微處理器如圖2.5所示。

2．MCS-51微處理器的基本組成

MCS-51微處理器由中央處理器（CPU）、振蕩器和時序電路、程序存儲器（ROM/EEPROM）、數據存儲器（RAM）、并行I/O接口（P0～P3接口）、串行通信接口、定時器/計數器，以及內外中斷系統多個部件組成。這些部件通過總線連接，并集成在一塊半導體芯片上，即可構成單片微型計算機（Single-Chip Microcomputer）。8051功能框圖如圖2.6所示。

MCS-51微處理器包含硬件系統所必需的各種功能部件，幾個重要的功能部件如下。

● 1個8位的中央處理器（CPU，具有位處理功能）和1個全雙工的異步串行接口；

● 2個16位定時器/計數器；

● 3個邏輯存儲空間，即64 KB的程序存儲器空間（包括4 KB的片內程序存儲器ROM）、128 B的內部數據存儲器（RAM）、64 KB的數據存儲器空間；

● 4個雙向并可按位尋址的I/O接口；

● 5個中斷源，具有2個優先級；

● 片內具有振蕩器和時鐘電路。

（1）中央處理器。MCS-51內部有一個8位CPU（8位是CPU的字長，指CPU對數據的處理是按一個字節進行的），它和通常的微處理器一樣，也是由算術邏輯運算單元（ALU）、定時控制部件（即控制器）和各種專用寄存器等組成的。

運算器：運算器是計算機的運算部件，用于實現算術邏輯運算、位變量處理、移位和數據傳送等操作。它是以ALU為核心，加上累加器（ACC）、寄存器B、程序狀態字（PSW），以及十進制調整電路和專門用于位操作的布爾處理器等組成的。

控制器：控制器是計算機的控制部件，包括程序計數器（PC）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器（ID）、數據指針（DPTR）、堆棧指針（SP），以及定時控制與條件轉移邏輯電路等。控制器對來自存儲器中的指令進行譯碼，并通過定時控制電路在規定的時刻發出各種操作所需要的控制信號，使各部件協調工作，完成指令所規定的操作。

（2）定時器/計數器。8051內有2個16位的定時器/計數器，即定時器/計數器0和定時器/計數器1。它們分別由兩個8位寄存器組成，即T0由TH0（高8位）和TL0（低8位）構成，同樣T1由TH1（高8位）和TL1（低8位）構成，地址依次是8AH～8DH。這些寄存器用來存放定時器或計數器的初值。

（3）串行通信接口。8051內部有1個串行數據緩沖寄存器（SBUF），它是可直接尋址的特殊功能寄存器，地址為99H。在機器內部實際是由2個8位寄存器組成的，一個作為發送緩沖寄存器，另一個作為接收緩沖寄存器，二者由讀寫信號區分，但都是使用同一個地址99H。8051內部還有串行接口控制寄存器（SCON），以及電源控制及波特率選擇寄存器（PCON），它們分別用于在串行數據通信中控制和監視串行接口的工作狀態，以及串行接口波特率的倍增控制。

（4）中斷系統。8051共有5個中斷源，分別是外部中斷0、定時器中斷0、外部中斷1、定時器中斷1和串口中斷，每個中斷分為高級和低級2個優先級別，常用于實時控制、故障自動處理、計算機與外設間傳送數據，以及人機對話等。

（5）并行I/O接口。接口電路是微機應用系統中必不可少的組成部分，其中并行I/O接口是CPU與外部進行信息交換的主要通道。MCS-51單片機內部有4個并行I/O接口電路，即P0、P1、P2、P3，它們都是雙向接口，既可以輸入又可以輸出。P0、P2接口經常用于外部擴展存儲器時的數據、地址總線，P3接口除了可用于I/O接口，每一根都有其他功能。通過這些I/O接口，單片機可以外接鍵盤、顯示器等設備，還可以進行系統擴展，以解決片內硬件資源不足問題。P0接口內部結構如圖2.7所示。

2.3.2 CC2530微處理器

1．CC2530微處理器基本知識

CC2530是一款功能強大和被深度定制的微處理器，其硬件設計和部件均用相關的英文縮寫來表示，后文中也將大量使用硬件的縮寫對CC2530微處理器的硬件進行描述，因此了解CC2530微處理器相關硬件結構的縮寫有利于對后文的閱讀和理解。CC2530微處理器英文縮寫與含義如表2.1所示。

2．CC2530微處理器

CC2530微處理器是TI（德州儀器）公司生產的一種系統級SoC芯片，適用于2.4 GHz的IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE應用。CC2530包括性能極好的RF收發器、工業標準增強型8051 MCU、可編程的閃存、8 KB的RAM，以及許多其他功能強大的特性，具有不同的運行模式，使得它特別適合超低功耗要求的系統，結合德州儀器的業界領先的ZigBee協議棧（Z-Stack），提供了一個強大和完整的ZigBee解決方案。CC2530微處理器如圖2.8所示。

CC2530可廣泛應用在2.4 GHz的IEEE 802.15.4系統、家庭/建筑物自動化、照明系統、工業控制和監視、農業養殖、遠程控制、消費型電子、家庭控制、計量和智能能源、樓宇自動化、醫療等領域，在物聯網中有著極為廣泛的應用，具有以下特性。

（1）功能強大的無線前端。具有2.4 GHz的IEEE 802.15.4標準射頻收發器，出色的接收器靈敏度和抗干擾能力，可編程輸出功率為+4.5 dBm，總體無線連接為102 dBm，僅需極少量的外部元件，支持運行網狀網絡系統，適合系統配置，符合世界范圍的無線電頻率法規，如歐洲電信標準協會ETSI EN300328和EN 300440（歐洲）、FCC的CFR47第15部分（美國）和ARIB STD-T-66（日本）。

（2）功耗低，接收模式為24 mA，發送模式（1 dBm）為29 mA，功耗模式1（4 μs喚醒）為0.2 mA，功耗模式2（睡眠計時器運行）為1 μA，功耗模式3（外部中斷）為0.4 μA，寬電源電壓范圍為2～3.6 V。

（3）微處理器，采用高性能和低功耗8051微處理器內核，具有32/64/128/256 KB的系統可編程閃存，8 KB的內存保持在所有功率模式，支持硬件調試。

（4）具有豐富的外設接口。例如，強大的5通道DMA, IEEE 802.15.4標準的MAC定時器，通用定時器（1個16位、2個8位），紅外發生電路，32 kHz的睡眠計時器和定時捕獲，CSMA/CA硬件支持，精確的數字接收信號強度指示/LQI支持，電池監視器和溫度傳感器，8通道12位ADC（可配置分辨率）, AES加密安全協處理器，2個強大的通用同步串口，21個通用I/O引腳，看門狗定時器。

（5）應用領域廣泛，例如，2.4 GHz的IEEE 802.15.4標準系統、RF4CE遙控控制系統（需要大于64 KB）、ZigBee系統、樓宇自動化、照明系統、工業控制和監測、低功率無線傳感器網絡、消費電子、健康照顧和醫療保健。

3．CC2530微處理器與8051

CC2530微處理器采用增強型8051內核，該內核使用標準的8051指令集。因為以下原因，其指令執行比標準的8051更快。

● 每個指令周期是1個時鐘，而標準的8051內核每個指令周期是12個時鐘；

● 消除了總線狀態的浪費。

因為一個指令周期與可能的內存存取是一致的，所以大多數單字節指令可以在1個時鐘周期內執行。除了提高了速度，增強型8051內核還在結構上進行了改善，例如：

● 第二個數據指針；

● 一個擴展的18個中斷單元。

8051內核的對象代碼兼容業界標準的8051微處理器，即對象代碼使用業界標準的8051編譯器或匯編器進行編譯，在功能上是相同的。但是，因為8051內核使用了不同于許多其他8051類型的一個指令時序，帶有時序循環的代碼可能需要修改，而且由于定時器和串行接口等外設單元不同于其他的8051內核，使用外設單元SFR的指令的代碼可能會無法正確運行。

CC2530的內核在計算能力、執行效率、內存空間、片上資源等方面，相較于傳統的8051微處理器有了較大的提升。

4．CC2530資源

CC2530微處理器有著豐富的片上外設和內存資源，除了使用增強型8051內核，還有眾多的總線結構上的優化。CC2530微處理器結構框圖如圖2.9所示。

由圖2.9可知，CC2530微處理器硬件結構大致可以分為三個部分：CPU和內存相關的模塊，外設、時鐘和電源管理相關的模塊，無線電相關的模塊。下面對CC2530微處理器相關部分結構進行介紹。

1）CPU與內存

CC2530微處理器使用的8051內核是一個單周期的8051兼容內核，它有三個不同的存儲器訪問總線（SFR、DATA和CODE/XDATA），能夠以單周期的形式訪問SFR、DATA和主SRAM，還包括一個調試接口和一個18位輸入的擴展中斷單元。

中斷控制器提供了18個中斷源，分為6個中斷組，每組都與4個中斷優先級相關。當設備從空閑模式回到活動模式，也會發出一個中斷服務請求；一些中斷還可以從睡眠模式喚醒設備（供電模式1、2、3）。

內存仲裁器位于系統中心，它通過SFR總線把CPU和DMA控制器、物理存儲器、所有外設連接在一起；內存仲裁器有4個存取訪問點，可訪問每一個可以映射到3個物理存儲器之一，即1個8 KB的SRAM、1個閃存存儲器和1個XREG/SFR寄存器；還負責執行仲裁，并確定同時到達同一個物理存儲器的內存訪問的順序。

8 KB的SRAM映射到DATA存儲空間和XDATA存儲空間的一部分；8 KB的SRAM是一個超低功耗的SRAM，當數字電路部分掉電時（供電模式2和3）能夠保留自己的內容，這對于低功耗應用而言是一個很重要的功能。

32/64/128/256 KB的閃存塊為設備提供了可編程的非易失性程序存儲器，可以映射到CODE和XDATA存儲空間。除了可以保存程序代碼和常量，非易失性程序存儲器還允許應用程序保存必須保留的數據，這樣在設備重新啟動之后就可以使用這些數據。使用這個功能，例如，利用已經保存的網絡數據，就不需要經過完整的啟動、網絡尋找和加入過程。

2）時鐘與電源管理

數字內核和外設由一個1.8 V低差穩壓器供電，另外CC2530微處理器具有電源管理功能，可以使用不同供電模式實現長電池壽命的低功耗應用運行；CC2530共有5種不同的復位源可以用來復位設備。

3）片上外設

CC2530包括許多不同的外設，可以開發先進的應用。例如：

（1）I/O控制器。I/O控制器負責所有通用I/O引腳，CPU可以配置外設模塊是否受某個引腳控制或受軟件控制。如果是則每個引腳均可配置為輸入或輸出，是否連接襯墊里的上拉或下拉電阻。CPU中斷可以分別在每個引腳上使能，每個連接到I/O引腳的外設可以在兩個不同的I/O引腳位置之間選擇，以確保在不同應用程序中的靈活性。

（2）DMA控制器。系統可以使用一個多功能的五通道DMA控制器，使用XDATA存儲空間訪問存儲器，因此能夠訪問所有物理存儲器。每個通道（觸發器、優先級、傳輸模式、尋址模式、源和目標指針及傳輸計數）可用DMA描述符并在存儲器任何地方進行配置，許多硬件外設（如AES內核、閃存控制器、USART、定時器、ADC接口）均通過使用DMA控制器在SFR、XREG地址，以及閃存/SRAM之間進行數據傳輸，實現獲得高效率操作。

（3）定時器。定時器1是一個16位定時器，具有定時器、計數器、PWM功能。它有1個可編程的分頻器，1個16位周期值和5個各自可編程的計數器/捕獲通道，每個都有1個16位比較值。每個計數器/捕獲通道可以用作PWM輸出或捕獲輸入信號邊沿的時序，還可以配置IR產生模式、計算定時器3周期、使輸出和定時器3的輸出進行相與、用最小的CPU互動產生調制的消費型IR信號。

定時器2（MAC定時器）是專門為支持IEEE 802.15.4 MAC或軟件中其他時槽的協議設計的，有1個可配置的定時器周期和1個8位溢出計數器，可以用于保持跟蹤已經經過的周期數；1個16位捕獲寄存器，用于記錄收到/發送一個幀開始界定符的精確時間，或傳輸結束的精確時間；還有1個16位輸出比較寄存器，可以在具體時間產生不同的選通命令（RX或TX等）到無線模塊。

定時器3和定時器4是8位定時器，具有定時器/計數器/PWM功能，它們有1個可編程的分頻器，1個8位的周期值，1個可編程的計數器通道，1個8位的比較值，每個計數器通道均可以當成一個PWM輸出。

睡眠定時器是一個超低功耗的定時器，用于計算32 kHz晶體振蕩器或32 kHz的RC振蕩器的周期。睡眠定時器可以在除供電模式3以外的所有工作模式下不斷運行。該定時器的典型應用是作為實時計數器，或作為一個喚醒定時器跳出供電模式1或2。

（4）ADC外設。ADC支持7～12位的分辨率，分別為30 kHz或4 kHz的帶寬，DC和音頻轉換可以使用高達8個輸入通道（端口0），輸入可以選擇作為單端或差分，參考電壓可以是內部電壓、AVDD或者1個單端或差分的外部信號；ADC還有1個溫度傳感輸入通道，可以自動執行定期抽樣或轉換通道序列的程序。

（5）隨機數發生器。隨機數發生器使用一個16位LFSR來產生偽隨機數，它可以被CPU讀取或由選通命令處理器直接使用。例如，隨機數可以用于產生隨機密鑰。

（6）AES協處理器。AES協處理器允許用戶使用帶有128位密鑰的AES算法加密和解密數據，能夠支持IEEE 802.15.4 MAC安全、ZigBee網絡層和應用層要求的AES操作。

（7）看門狗。CC2530具有1個內置的看門狗定時器，允許設備在固件掛起的情況下復位自身。當看門狗定時器由軟件使能時，則必須定期清除，當它超時時就復位設備；也可以配置成1個通用的32 kHz定時器。

（8）串口（USART）。USART0和USART1可被配置為主從SPI或USART，它們為RX和TX提供了雙緩沖，以及硬件流控制，非常適合高吞吐量的全雙工應用。每個USART都有自己的高精度波特率發生器，因此可以使普通定時器空閑出來用作其他用途。

4）無線射頻收發器

CC2530提供了一個兼容IEEE 802.15.4的無線收發器，RF內核可控制模擬無線模塊；另外CC2530還提供了MCU和無線設備之間的一個接口，這使得可以發出命令、讀取狀態、自動操作和確定無線設備事件的順序；無線設備還包括一個數據包過濾和地址識別模塊。

2.3.3 CC2530開發平臺

本書采用的開發平臺為xLab未來開發平臺，提供兩種類型的智能節點（經典型無線節點ZXBeeLite-B、增強型無線節點ZXBeePlus-B），集成鋰電池供電接口、調試接口、外設控制電路、RJ45傳感器接口等。本書所使用的節點類型為經典型無線節點ZXBeeLite-B。

xLab未來開發平臺采用CC2530作為微處理器主控，具有豐富的板載信號指示燈（如電源、電池、網絡、數據），兩路功能按鍵，集成了鋰電池接口和電源管理芯片（支持電池的充電管理和電量測量），提供USB串口（如TI仿真器接口和ARM仿真器接口），集成了兩路RJ45工業接口（提供主芯片P0_0～P0_7輸出，包含I/O、DC 3.3 V、DC 5 V、UART、RS-485、兩路繼電器等功能），提供兩路3.3 V、5 V、12 V電源輸出。xLab未來開發平臺如圖2.10所示。

xLab未來開發平臺按照傳感器的類別提供了豐富的傳感設備，涉及采集類、控制類、安防類等開發平臺。

1．采集類開發平臺

采集類開發平臺包括：溫濕度傳感器、光照度傳感器、空氣質量傳感器、氣壓高度傳感器、三軸傳感器、距離傳感器、繼電器、語音識別傳感器等，如圖2.11所示。

● 兩路RJ45工業接口，包含I/O、DC 3.3 V、DC 5 V、UART、RS-485、兩路繼電器輸出等功能，提供兩路3.3 V、5 V、12 V電源輸出。

● 采用磁吸附設計，可通過磁力吸附并通過RJ45工業接口接入到無線節點進行數據通信。

● 溫濕度傳感器的型號為HTU21D，采用數字信號輸出和I2C通信接口，測量范圍為-40～125 ℃，以及5%RH～95%RH。

● 光強傳感器的型號為BH1750，采用數字信號輸出和I2C通信接口，對應廣泛的輸入光范圍，相當于1～65535 lx。

● 空氣質量傳感器的型號為MP503，采用模擬信號輸出，可以檢測氣體酒精、煙霧、異丁烷、甲醛，檢測濃度為10～1000 ppm（酒精）。

● 氣壓高度傳感器的型號為FBM320，采用數字信號輸出和I2C通信接口，測量范圍為300～1100 hPa。

● 三軸傳感器的型號為LIS3DH，采用數字信號輸出和I2C通信接口，量程可設置為±2g、±4g、±8g、±16g（g為重力加速度），16位數據輸出。

● 紅外測距傳感器的型號為GP2D12，采用模擬信號輸出，測量范圍為10～80 cm，更新頻率為40 ms。

● 采用繼電器控制，輸出無線節點有兩路繼電器接口，支持5 V電源開關控制。

● 語音識別傳感器的型號為LD3320，支持非特定人識別，具有50條識別容量，返回形式豐富，采用串口通信。

2．控制類開發平臺

控制類開發平臺包括：風扇、步進電機、蜂鳴器、LED、RGB燈、繼電器設備，如圖2.12所示。

● 兩路RJ45工業接口，包含IO、DC 3.3 V、DC 5 V、UART、RS-485、兩路繼電器輸出等功能，提供兩路3.3 V、5 V、12 V電源輸出。

● 采用磁吸附設計，可通過磁力吸附并通過RJ45工業接口接入到無線節點進行數據通信。

● 風扇為小型風扇，采用低電平驅動。

● 步進電機為小型42步進電機，驅動芯片為A3967SLB，邏輯電源電壓范圍為3.0～5.5 V。

● 使用小型蜂鳴器，采用低電平驅動。

● 兩路高亮LED燈，采用低電平驅動。

● RGB燈采用低電平驅動，可組合出任何顏色。

● 采用繼電器控制，輸出無線節點有兩路繼電器接口，支持5 V電源開關控制。

3．安防類開發平臺

安防類開發平臺包括：火焰傳感器、光柵傳感器、人體紅外傳感器、燃氣傳感器、觸摸傳感器、振動傳感器、霍爾傳感器、繼電器、語音合成傳感器等，如圖2.13所示。

● 兩路RJ45工業接口，包含IO、DC 3.3 V、DC 5 V、UART、RS-485、兩路繼電器輸出等功能，提供兩路3.3 V、5 V、12 V電源輸出。

● 采用磁吸附設計，可通過磁力吸附并通過RJ45工業接口接入到無線節點進行數據通信。

● 火焰傳感器采用5 mm的探頭，可檢測火焰或波長為760～1100 nm的光源，探測溫度為60℃左右，采用數字開關量輸出。

● 光柵傳感器的槽形光耦槽寬10 mm，工作電壓為5 V，采用數字開關量信號輸出。

● 人體紅外傳感器的型號為AS312，電源電壓為3 V，感應距離為12 m，采用數字開關量信號輸出。

● 燃氣傳感器的型號為MP-4，采用模擬信號輸出，傳感器加熱電壓為5 V，供電電壓為5 V，可測量天然氣、甲烷、瓦斯氣、沼氣等。

● 觸摸傳感器的型號為SOT23-6，采用數字開關量信號輸出，檢測到觸摸時，輸出電平翻轉。

● 振動傳感器，低電平有效，采用數字開關量信號輸出。

● 霍爾傳感器的型號為AH3144，電源電壓為5 V，采用數字開關量輸出，工作頻率寬（DC～100 kHz）。

● 采用繼電器控制，輸出無線節點有兩路繼電器接口，支持5 V電源開關控制。

● 語音合成傳感器的芯片型號為SYN6288，采用串口通信，支持GB2312、GBK、UNICODE等編碼，可設置音量、背景音樂等。

2.3.4 CC2530開發環境

1．集成開發環境

1）什么是集成開發環境

集成開發環境（Integrated Development Environment, IDE）是用于提供應用程序開發環境的，通常包括代碼編輯器、編譯器、調試器和圖形用戶界面等工具，集成代碼編寫功能、分析功能、編譯功能、調試功能等的開發軟件服務套件。所有具備這一特性的開發軟件服務套（組）件都可以稱為集成開發環境，如微軟的Visual Studio系列，Borland的C++ Builder、Delphi系列等。該程序可以獨立運行，也可以和其他程序并用。IDE可用于多種開發場合，在開發項目時可自動生成多種組合文件和最終執行文件。目前常用的集成開發環境有VC++、KEIL、IAR、Eclipse、WebStorm、VisualStudio、AndroidStudio等。集成開發環境如圖2.14所示。

2）集成開發環境的優勢

集成開發環境相較于文本開發有眾多優勢，總結起來有以下三點。

（1）節省時間和精力。IDE的目的就是要讓開發更加快捷方便，通過提供工具和各種功能來幫助開發者組織資源，減少失誤，提供捷徑。

（2）建立統一標準。當一組開發人員使用同一個開發環境時，就建立了統一的工作標準，當IDE提供預設的模板，或者不同團隊分享代碼庫時，這一效果就更加明顯了。

（3）管理開發工作。首先，IDE提供文檔工具，可以自動輸入開發者評論，或者迫使開發者在不同區域編寫評論；其次，IDE可以展示資源，便于發現應用所處位置。

2．IAR集成開發環境

CC2530微處理器的開發環境使用的是IAR開發環境系列下的IAR for 8051開發環境，IAR for 8051除了支持TI官方提供的ZStack協議棧，還擁有諸多優點。

在眾多的集成開發環境中，針對微處理器程序開發的開發環境有三種，分別是GCC、KEIL系列與IAR系列。相較于GCC與KEIL系列開發環境，IAR開發環境涵蓋的芯片種類更加齊全，功能更加強大，適合大型微處理器程序的綜合開發和管理。IAR集成開發環境如圖2.15所示。

相對于其他兩種開發環境，一套IAR開發環境可以勝任更多的微處理器開發任務，可以兼容20多種內核的微處理器的代碼開發工作，如8051、ARM、STM8、AVR、MSP430等，擁有更加全面的微處理器種類開發條件和環境基礎，同時在移植到其他微處理器上時，能夠盡快通過IAR開發環境進入其他微處理器的工程開發狀態。IAR開發環境支持的芯片種類如圖2.16所示。

IAR開發環境因其簡潔的操作界面、豐富的調試資源，更加受到開發者的青睞。在開發過程中，可以在代碼調試階段直接重新編譯相關代碼并實現快速的代碼燒錄，相比于KEIL, IAR開發環境專門設定的調試功能要方便許多，可以提高代碼的開發效率。IAR開發環境界面如圖2.17所示。

2.4 任務實踐

在物聯網項目開發的過程中，微處理器的開發涉及程序的開發與調試，程序的開發與調試又需要開發環境的支持。CC2530微處理器使用的是IAR for 8051開發環境，要使用IAR for 8051，首先需要安裝IAR for 8051，本任務的實踐目的是安裝IAR for 8051。

獲取IAR for 8051開發環境安裝包后需要進行安裝，IAR for 8051開發環境的安裝比較簡單，按照步驟依次安裝即可，安裝步驟如下。

步驟一：右鍵單擊IAR for 8051安裝包，并以管理員身份運行安裝，在彈出的安裝窗口中選擇“Install IAR Embedded Workbench”，啟動軟件安裝，如圖2.18所示。

步驟二：進行軟件安裝環境的配置，配置完成后單擊“Next”按鈕執行下一步，如圖2.19所示。

步驟三：接受安裝條款后，選擇安裝方式，在此選擇“Complete”，單擊“Next”按鈕進行下一步操作，如圖2.20所示。

步驟四：完成相關配置后啟動安裝，如圖2.21所示。

步驟五：安裝完成后單擊“Finish”按鈕結束安裝，如圖2.22所示。

2.5 任務小結

通過本項目的學習和實踐，可以了解MCS-51系列微處理器的發展及其衍生產品；通過比較CC2530微處理器與MCS-51微處理器，可以了解CC2530微處理器在MCS-51微處理器基礎上的巨大改進，了解本書開發項目依托的CC2530開發平臺。

認識CC2530微處理器開發環境，可以對開發環境進行安裝和配置。

2.6 思考與拓展

（1）簡述MCS-51微處理器的硬件結構。

（2）CC2530微處理器在MCS-51微處理器結構上有哪些改進？

（3）CC2530微處理器有哪些使用場景？