1.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件與軟件開發(fā)特點

如圖1-2所示，單片機應(yīng)用系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，對應(yīng)地，單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，也主要包括硬件部分開發(fā)和軟件部分開發(fā)。實際工作中，當(dāng)軟件和硬件開發(fā)工作完成之后，還要將軟件開發(fā)生成的.hex文件下載（俗稱“燒片）到單片機的程序存儲器ROM中。由于下載燒片工作一般使用專門的設(shè)備（如編程器）來完成，因此操作比較簡單，使用者只要正確操作該設(shè)備及相關(guān)軟件，一般都能成功下載燒片，所以在單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)流程中，下載燒片這一開發(fā)環(huán)節(jié)往往被淡化或者忽略不提。本書沿襲慣例，對下載燒片環(huán)節(jié)不做過多說明，有興趣的讀者請參看本書附錄B或其他資料。此處專門提出這一環(huán)節(jié)，只是希望能引起讀者的注意，不要忘記最后這一環(huán)節(jié)。

再說單片機開發(fā)中的軟件和硬件，可以說，硬件是整個應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而軟件則依賴于系統(tǒng)的硬件。在硬件不再改變的條件下，軟件程序的改變，可以部分改變系統(tǒng)的功能。但從整體而言，單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，本是一個“軟硬兼施”的過程，軟件和硬件需要互相彌補，密切配合。部分用硬件不能實現(xiàn)或者不便實現(xiàn)的功能，可以考慮用軟件去補充或?qū)崿F(xiàn)；同樣道理，選擇適當(dāng)?shù)挠布部梢詮浹a軟件功能上的缺憾或不足，二者相得益彰，互相配合，才能使任務(wù)最終實現(xiàn)。

就單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)流程而言，硬件和軟件在開發(fā)次序方面，原則上無先后之分，先開發(fā)哪一個都可以，有時二者還可以同步進行設(shè)計和開發(fā)。但考慮到硬件是基礎(chǔ)，所以通常情況下是先開發(fā)硬件，再開發(fā)軟件。

對于硬件部分的開發(fā)，簡言之就是設(shè)計和加工電子線路板，或者手動焊接電子線路板。具體而言，硬件部分的開發(fā)絕非易事。首先是硬件電路所用元器件種類繁多，特性各異，全部掌握或了解實屬不大可能；再次，硬件電路的設(shè)計開發(fā)需要很高的設(shè)計技巧，絕非一日之功可以成就。本書作為單片機初學(xué)者的入門教材，對后續(xù)各章節(jié)中列舉的各個實例，針對不同的任務(wù)要求，直接給出了硬件電路圖，并對部分主要和重要元器件的特性和功能，也做了詳細介紹，方便初學(xué)者參考學(xué)習(xí)并逐漸積累硬件設(shè)計的經(jīng)驗，以便日后能自行設(shè)計較復(fù)雜的硬件電路。

相對于硬件部分的開發(fā)，軟件部分的開發(fā)則較為靈活。正如前面所述，開發(fā)語言可以選擇匯編語言，也可以選擇C語言，還可以選擇匯編語言和C語言混合編程。本書主要選用的是C語言，開發(fā)環(huán)境則選用Keil μVision3。需要特別說明的是，在軟件開發(fā)部分，開發(fā)流程幾乎是固定不變的，如圖1-4所示，主要包括工程建立、源程序編寫和編譯調(diào)試三個步驟；軟件開發(fā)的結(jié)果是生成擴展名為.hex的文件，該文件被用于下載或者燒片到單片機的程序存儲器ROM中，供單片機上電后再讀出來執(zhí)行，從而驅(qū)動或者控制外部設(shè)備按照預(yù)定的要求正常工作。從軟件開發(fā)的流程可見，針對不同的項目任務(wù)，編寫的源程序不大相同，其余步驟則基本固定不變。與硬件開發(fā)的處理思路一樣，本書對于后續(xù)各章節(jié)中列舉的各個實例，針對不同的任務(wù)要求，直接給出源程序清單，對主要和重要的功能模塊，給予解釋和說明，供初學(xué)者參考學(xué)習(xí)，而軟件開發(fā)過程中的其他步驟則一概簡化或略去，重點放在功能實現(xiàn)和源程序的編寫上，其他與Keil相關(guān)的軟件操作則被淡化，只因這些操作和步驟基本上是固定不變的。

鑒于以上概述，以下僅就軟件開發(fā)的具體流程做詳細說明。圖1-5 是在圖1-4的基礎(chǔ)上，細化其中的三個主要步驟所得單片機軟件開發(fā)流程圖。