MAPLAB中文教程

 2008 Microchip Technology Inc. DS51281G_CN MPLAB® IDE 快速入门指南 MPLABIDEQS.book Page i Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM DS51281G_C 提供本文档的中 的英文部分，因 情况的有用信息 关公司、各级主 任何差错不承担 Inc. 的英文原版 本出版物中所述 利，它们可能由 是您自身应负的 暗示、书面或口 限于针对其使用 性的声明或担保 引起的后果不承 维持和 / 或生命 由此引发任何一 Microchip 免于 产权保护下，不 的名 KEEL 、 P ochi 。 Fil SEE Com 。 r-the rd、 、 E Seri PAS PIC l、 P AB、 k和Z 地区 Micr 的所 icro 请注意以下有关 Microchip 器件代码保护功能的要点： • Microchip 的产品均达到 Microchip 数据手册中所述的技术指标。 • Microchip 确信：在正常使用的情况下， Microchip 系列产品是当今市场上同类产品中最安全的产品之一。 • 目前，仍存在着恶意、甚至是非法破坏代码保护功能的行为。就我们所知，所有这些行为都不是以 Microchip 数据手册中规定的 操作 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 来使用 Microchip 产品的。这样做的人极可能侵犯了知识产权。 • Microchip 愿与那些注重代码完整性的客户合作。 • Microchip 或任何其他半导体厂商均无法保证其代码的安全性。代码保护并不意味着我们保证产品是 “牢不可破”的。 代码保护功能处于持续发展中。 Microchip 承诺将不断改进产品的代码保护功能。任何试图破坏 Microchip 代码保护功能的行为均可视 为违反了 《数字器件千年版权法案 （Digital Millennium Copyright Act）》。如果这种行为导致他人在未经授权的情况下，能访问您的 软件或其他受版权保护的成果，您有权依据该法案提起诉讼，从而制止这种行为。 MPLABIDEQS.book Page ii Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM 文版本仅为了便于理解。请勿忽视文档中包含 为其中提供了有关 Microchip 产品性能和使用 。Microchip Technology Inc. 及其分公司和相 管与员工及事务代理机构对译文中可能存在的 任何责任。建议参考 Microchip Technology 文档。 的器件应用信息及其他类似内容仅为您提供便 更新之信息所替代。确保应用符合技术规范， 责任。Microchip 对这些信息不作任何明示或 头、法定或其他形式的声明或担保，包括但不 情况、质量、性能、适销性或特定用途的适用 。 Microchip 对因这些信息及使用这些信息而 担任何责任。如果将 Microchip 器件用于生命 安全应用，一切风险由买方自负。买方同意在 切伤害、索赔、诉讼或费用时，会维护和保障 承担法律责任，并加以赔偿。在 Microchip 知识 得暗中或以其他方式转让任何许可证。 商标 Microchip dsPIC、 PICmicro 均为 Micr 注册商标 AmpLab、 MXLAB、 Solutions 注册商标 Analog-fo CodeGua dsSPEAK In-Circuit MiWi、M mTouch、 PowerCa ICE、 rfL WiperLoc 他国家或 SQTP 是 在此提及 © 2008, M N 第 ii 页 Microchip 位于美 Gresham 的全球 印度的设计中心 MCU 与 dsPIC® 设、非易失性存 16949:2002。此 系也已通过了 IS 称和徽标组合、 Microchip 徽标、 Accuron、 OQ、 KEELOQ 徽标、 MPLAB、 PIC、 ICSTART、 PRO MATE、 rfPIC 和 SmartShunt p Technology Inc. 在美国和其他国家或地区的 terLab、 Linear Active Thermistor、 MXDEV、 VAL、SmartSensor 和 The Embedded Control pany 均为 Microchip Technology Inc. 在美国的 -Digital Age、 Application Maestro、 dsPICDEM、 dsPICDEM.net、 dsPICworks、 CAN、 ECONOMONITOR、 FanSense、 al Programming、 ICSP、 ICEPIC、 Mindi、 M、MPLAB Certified 徽标、MPLIB、MPLINK、 kit、 PICDEM、 PICDEM.net、 PICtail、 owerInfo、 PowerMate、 PowerTool、 REAL Select Mode、 Total Endurance、 UNI/O、 ENA均为Microchip Technology Inc.在美国和其 的商标。 ochip Technology Inc. 在美国的服务标记。 有其他商标均为各持有公司所有。 chip Technology Inc. 版权所有。  2008 Microchip Technology Inc. 国亚利桑那州 Chandler 和 Tempe 与位于俄勒冈州 总部、设计和晶圆生产厂及位于美国加利福尼亚州和 均通过了 ISO/TS-16949:2002 认证。公司在 PIC® DSC、KEELOQ® 跳码器件、串行 EEPROM、单片机外 储器和模拟产品方面的质量体系 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 均符合 ISO/TS- 外，Microchip 在开发系统的设计和生产方面的质量体 O 9001:2000 认证。 MPLAB® IDE 快速 入门指南  2008 Microc 目录 第 1 章 M ® 第 2 章 M 全球销售及 MPLABIDEQS.book Page iii Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM hip Technology Inc. DS51281G_CN 第 iii 页 PLAB IDE 简介 1.1 嵌入式系统简介 .............................................................................................. 1 1.2 开发周期 ......................................................................................................... 6 1.3 项目管理器 ..................................................................................................... 7 1.4 语言工具 ......................................................................................................... 8 1.5 目标调试 ......................................................................................................... 9 1.6 对器件编程 ................................................................................................... 10 1.7 MPLAB IDE 的组件 ....................................................................................... 10 1.8 MPLAB IDE 文档 .......................................................................................... 11 1.9 MPLAB IDE 在线帮助 ................................................................................... 11 1.10 MPLAB IDE 更新和版本编号 ...................................................................... 14 PLAB IDE 基础教程 2.1 简介 .............................................................................................................. 15 2.2 MPLAB IDE 的功能和安装 ............................................................................ 16 2.3 教程概述 ....................................................................................................... 18 2.4 选择器件 ....................................................................................................... 19 2.5 创建项目 ....................................................................................................... 20 2.6 设置语言工具 ................................................................................................ 21 2.7 为项目命名 ................................................................................................... 22 2.8 将文件添加到项目 ......................................................................................... 23 2.9 编译项目 ....................................................................................................... 26 2.10 创建代码 ..................................................................................................... 27 2.11 再次编译项目 .............................................................................................. 29 2.12 使用软件模拟器测试代码 ............................................................................ 30 2.13 教程总结 ..................................................................................................... 37 服务网点 ...................................................................................................... 40 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 注： MPLABIDEQS.book Page iv Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 iv 页  2008 Microchip Technology Inc.  2008 Micro MPLAB® IDE 快速 入门指南 第 1 章 MPLAB® IDE 简介 1.1 嵌入 MPLABIDEQS.book Page 1 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM chip Technology Inc. DS51281G_CN 第1 页 式系统简介 MPLAB IDE 是一种在个人计算机 （PC）上运行的 Windows® 操作系统 （Operating System， OS）软件程序，用来为 Microhip 单片机和数字信号控制器开发应用程序。 由于它提供了一种单一的集成 “环境”为嵌入式单片机开发代码，因此被称为集成开 发环境或 IDE。经验丰富的嵌入式系统设计人员可以跳过前面章节转至第 1.7 节 “MPLAB IDE 的组件”。在此还建议阅读第 1.9 节“MPLAB IDE 在线帮助”和第 1.10 节 “MPLAB IDE 更新和版本编号”。本章的其余部分简要地介绍了嵌入式系统 开发以及使用 MPLAB IDE 的方法。 1.1.1 “嵌入式系统”说明 嵌入式系统通常为一种利用小型单片机（如 Microchip 的 PIC® MCU 或 dsPIC® 数字 信号控制器（Digital Signal Controller， DSC））功能的设计。这些单片机将微处理器 （类似于台式计算机中的 CPU）与某些称为“外设”的附加电路相结合，加上同一芯 片上的其他电路就构成了一个需要极少其他外部器件的小型控制模块。这种单个器件 可以被嵌入到其他电子和机械设备中，以实现低成本的数字控制。 1.1.2 嵌入式控制器和 PC 之间的区别 嵌入式控制器与 PC 之间的主要区别在于：嵌入式控制器专用于某项特定任务，或某 些任务。而 PC 则设计为能够运行多种不同类型的程序，并能够连接到多种不同的外 部设备。嵌入式控制器只有一个程序，因此成本低廉，只要能够保证处理专项任务所 需的计算能力和硬件即可。而 PC 的核心具有比较昂贵的通用中央处理单元（CPU）， 它还包含了很多其他外部设备 （内存、磁盘驱动器、视频控制器和网络接口电路等）。 嵌入式系统采用低成本的微控制器单元（MCU）作为其智能核心，在同一芯片上还有 很多外设电路而外部设备则相对较少。通常，嵌入式系统属于不可见部件，或者是其 他产品的子模块，例如电池式钻孔机、冰箱或车库开门器。此类产品中的控制器只执 行整个设备的一小部分功能。控制器给这些设备中的一些关键子系统增添了低成本的 智能控制。 举例来说，烟雾检测器就是一种嵌入式系统。它的功能是检测传感器输出的信号，如 果信号指示有烟雾存在，则发出警报。可以使烟雾检测器中的小程序执行无限循环， 不停地对烟雾传感器输出的信号进行采样，也可以使烟雾检测器处于低功耗的 “休 眠”模式，由传感器的输出信号将其唤醒。唤醒后，烟雾检测器中的小程序就会发出 警报。该程序可能还具有一些其他功能，例如用户测试功能和电池欠压报警。虽然配 备传感器和音频输出设备的 PC 通过编程也可以实现上述功能，但这并不是一种节约 成本的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （而且它也不可能依靠 9 伏的电池供电、以无人照管方式常年运 作！）。嵌入式设计使用廉价的单片机，为我们的日常生活环境提供智能化处理，如烟 雾检测器、相机、手机、家用电器、汽车、智能卡以及安防系统。 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 1.1.3 单片机的组件 PIC MCU 具有用于储存固件或编码指令的程序存储器，以运行程序。它还具有“文件 寄存器”存储器，用来储存程序计算所需的临时变量。单片机芯片本身还具有很多外 设。其中某些外设被称为 I/O 端口。 I/O 端口是单片机上的引脚，可以将其驱动为高电 平或低电平以发送信号、闪烁指示灯或驱动扬声器——发送任何能够通过线路传输的 信息。这些引脚通常为双向引脚，可以配置为输入，以使程序能够对外部开关或传感 器作出响应，或是与某些外部设备通信。 ® MPLABIDEQS.book Page 2 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 2 页  2008 Microchip Technology Inc. 图 1-1： PIC MCU 数据手册——框图（摘录） 为了设计这种系统，必须确定应用需要哪些外设。模数转换器 （Analog-to-Digital Converters， ADC）允许单片机连接到传感器并接收变化的电平。串行通信外设可以 通过几根线以串行方式与另一台单片机、局域网或因特网通信。PIC MCU 上称为“定 时器”的外设可以精确地测量信号事件、生成和捕捉通信信号以及产生精确的波形， 甚至可以在单片机挂起或因电源毛刺或硬件故障导致单片机工作异常时自动将其复位。 其他外设可以检测外部电源是否降到了危险电平之下，以便让单片机能够及时存储重 要信息，从而在完全掉电之前安全关闭。 端口 A 端口 B 端口 C RA4/T0CKI RA5/AN4/LVDIN RB0/INT0 RC0/T1OSO/T13CKI RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RC5/SDO RC6/TX1/CK1 RC7/RX1/DT1 RA3/AN3/VREF+ RA2/AN2/VREF- RA1/AN1 RA0/AN0 RB1/INT1 数据锁存器 数据 RAM 地址锁存器 地址 <12> 12 Bank0, FBSR FSR0 FSR1 FSR2 译码 4 12 4 PCH PCL PCLATH 8 31 级堆栈 程序计数器 地址锁存器 程序 数据锁存器 21 21 16 表指针 <21>21 8 数据总线 <8> 表锁存器 8 IR 12 ROM 锁存器 RB2/INT2 RB3/INT3 PCLATU PCU RA6 RB4/KBI0 RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD 存储器 递增 /递减逻辑 递增/递减 逻辑 MPLAB® IDE 简介  2008 Micr 应用使用哪种 PIC MCU 在很大程度上取决于应用运行程序所需的外设和存储器大小。 其他因素可能包括单片机的功耗及其 “外形因素”，即安装到目标设计中的物理封装 尺寸和特性。 图 1-2： PIC® MCU 器件封装示例 p “″¾Ýþ″=n1 E1 E MPLABIDEQS.book Page 3 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM ochip Technology Inc. DS51281G_CN 第 3 页 1.1.4 使用 MPLAB IDE 实现嵌入式系统设计 嵌入式控制器开发系统是在台式计算机上运行的程序系统，它有助于编写、编辑、调 试程序代码（嵌入式系统应用的灵魂），并将其烧写到单片机中。 MPLAB IDE 在 PC 上运行，包含设计和部署嵌入式系统应用所需的全部组件。 开发嵌入式控制器应用的典型任务有： 1. 创建高端设计。根据所需的功能和性能，决定最适用于应用的 PIC MCU 或 dsPIC DSC 器件，然后设计相关的硬件电路。在决定由哪些外设和引脚控制硬件 之后，编写固件 （控制嵌入式应用中硬件的软件）。可以使用语言工具 （如汇 编器（可以直接将汇编代码转换为机器码）或编译器（允许使用更通用的语言 创建程序））编写和编辑代码。汇编器和编译器允许使用功能标号来标识代码程 序，变量名可与其用途相关联，并采用有助于在可维护的结构中组织代码的程序 结构，从而使代码易于理解。 图 1-3： PIC® MCU 数据手册——时序 （摘录） c 2 1 n DD1 B A2 A1 A L CH x 45° β φ α £®F£© Q3Q2Q1Q4Q3Q2 OSC1 内部 SCS （OSCCON<0>） 程序 PC +2PC Q1 T1OSI Q4 Q1 PC + 4 Q1 TSCS 时钟 计数器 系统 Q2 Q3 Q4 Q1 TDLY TT1P TOSC 21 3 4 5 6 7 8 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 图 1-4： PIC® MCU 数据手册——指令 （摘录） MPLABIDEQS.book Page 4 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 4 页  2008 Microchip Technology Inc. 2. 使用汇编器和 / 或编译器以及链接器汇编、编译和链接软件以将代码转换为“0 和 1 序列”——可被 PIC MCU 识别的机器码。机器码最终将变为固件 （编程到 单片机中的代码）。 3. 测试代码。通常，复杂的程序不一定会按照预期运行，要得到正确的结果，还需 要去除设计中的 “错误”（bug）。可通过调试器观察与所编写的带有符号和函 数名的源代码相对应的机器码中“0 和 1 序列”的执行。在调试过程中，可测 试代码以观察变量在程序执行过程中各个点的值、进行“what if”检查、更改变 量值和单步调试程序。 4. 将代码“烧写”到单片机中，验证其在最终应用中是否能正确执行。 当然，其中的每个步骤都可能非常复杂。重要的是必须关注设计中的细节，并依靠 MPLAB IDE 及其组件来完成每个步骤，这样就不会不断地将时间浪费在学习上。 MPLAB® IDE 简介  2008 Micr 虽然可使用 MPLAB IDE 对电路和代码建模，以便做出关键的设计决定，但步骤 1 仍 需由设计人员完成。 MPLAB IDE 真正起帮助作用的是步骤 2 到步骤 4。它的程序编辑器有助于使用选定的 语言工具编写正确的代码。编辑器可以识别汇编器和编译器的编程语法结构，从而自 动将源代码以不同颜色区分，这有助于确保代码在语法上的正确性。项目管理器有助 于组织应用程序中使用的各种文件：源文件、处理器描述头文件以及库文件。编译了 代码之后，还可以控制编译器以何种程度优化代码大小或执行速度，以及将在器件中 的哪些部分存储各个变量及程序数据。也可以指定 “存储模型”以使应用能最佳地利 MPLABIDEQS.book Page 5 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM ochip Technology Inc. DS51281G_CN 第 5 页 用单片机的存储器。如果在编译应用程序时语言工具报错，则会显示出错的行，“双 击”它即可转到对应的源文件，以便立即编辑。编辑后，可以按 “build”（编译）按 钮再次尝试编译。由于要编写和测试很多子程序段，因此复杂的代码通常会经过许多 次这样的编写—编译—修正过程。 MPLAB IDE 会以最快的速度执行这一过程，从而使 您能够尽快转入下一个步骤。 代码编译没有错误之后，还需要对其进行测试。 MPLAB IDE 具有用于 PIC MCU 和 dsPIC DSC 器件、称为 “调试器”的组件和免费的软件模拟器，以帮助测试代码。即 使硬件还没有完成，也可以使用软件模拟器开始测试代码。软件模拟器就是一种模拟 单片机执行的软件程序。软件模拟器可以接收模拟的输入 （激励信号），以便模拟固 件对外部信号的响应。软件模拟器可以测量代码执行时间、单步调试代码以观察变量 和外设，并跟踪代码以生成详细的程序运行记录。 一旦硬件进入样机阶段，就可以使用诸如 MPLAB ICE 2000 在线仿真器、 MPLAB REAL ICE™ 在线仿真器或 MPLAB ICD 2 在线调试器的硬件调试器。这些调试器在实 际的应用中实时运行代码。MPLAB ICE 2000 仿真器实际上取代了目标板上的单片机， 它使用高速仿真头对设计中的硬件进行完全控制。 MPLAB REAL ICE 在线仿真器和 MPLAB ICD 2 调试器则使用在许多带有闪存的 Microchip MCU 中内置的特殊电路，并 且能“检查”目标单片机中的程序和数据存储器。这两类调试器可以停止和开始执行 程序，使您可以直接使用应用板上的单片机测试代码。 应用程序正确运行之后，就可以使用 Microchip 的某种器件编程器来对单片机编程了， 如 PICSTART® Plus 或 MPLAB PM3。这些编程器可以验证最终代码是否按设计运行。 MPLAB IDE 支持 PIC MCU 和 dsPIC 数字信号控制器。 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 1.2 开发周期 编写应用程序的过程通常被称为开发周期——因为第一次就可以完成从设计到实现的 所有步骤而不出任何差错是很少的。通常，编写代码之后要进行测试和修改才能生成 正确执行的应用程序。集成开发环境让嵌入式系统设计工程师能够顺利完成这种开发 周期，而不会因为要在各种工具之间切换而分心。使用 MPLAB IDE，所有功能都集成 在一起，工程师就可以专心完成应用程序，而不会因为要切换不同的工具和操作模式 而中断开发。 MPLABIDEQS.book Page 6 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 6 页  2008 Microchip Technology Inc. 图 1-5： 设计周期 MPLAB IDE 是一种 “包装器”（wrapper），它协调同一图形用户界面的所有工具 ——这一过程通常是自动完成的。例如，一旦代码编写完成，就可以将其转换为可执 行指令，并下载到单片机上以观察它的运行。这一过程需要多种工具：编写代码的编 辑器、管理文件及设置的项目管理器、将源代码转换为机器码的编译器或汇编器，以 及多种连接到目标单片机的硬件或用来模拟单片机运行的软件。 将代码下载 到调试器 分析 / 调试 代码 编译 / 汇编 / 链接代码 编辑 / 创建 / 设计 源代码 MPLAB® IDE 简介  2008 Micr 1.3 项目管理器 项目管理器管理要编辑的文件和其他相关文件，以便将这些文件送至语言工具进行汇 编或编译，并最终送至链接器。链接器的任务是将来自汇编器、编译器和库的目标代 码片段存放到嵌入式控制器的恰当存储区，并确保各个模块之间相互作用（或“链接 在一起”）。从汇编、编译到链接的整个操作过程被称为项目“build”。使用 MPLAB IDE 项目管理器，每个文件可以根据需要调用不同的语言工具，并且 “build”过程会 将所有的语言工具操作集成到一起。 MPLABIDEQS.book Page 7 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM ochip Technology Inc. DS51281G_CN 第 7 页 图 1-6： MPLAB®IDE 项目管理器 源文件是遵从汇编器或编译器规则编写的文本文件。汇编器和编译器将源文件转换为 中间机器码模块和占位符，以作为函数和数据存储的参考。链接器解析这些占位符， 并将所有模块合并为一个可执行的机器码文件。链接器还会生成一个调试文件，允许 MPLAB IDE 将正在执行的机器码与源文件相关联。 文本编辑器用于编写代码。这不是普通的文本编辑器，而是为 Microchip MCU 编写代 码而专门设计的编辑器。它可以识别文本中的语法结构，并采用彩色编码来区分各种 元素，如指令助记符、 C 语言语法结构和注释。编辑器支持编写源代码常用的操作， 如查找 C 语言中的匹配花括号、注释掉和取消注释掉代码段、在多个文件中查找文本 以及添加特殊书签等。编写好代码之后，编辑器可以配合其他工具，在调试器中显示 代码的执行。可以在编辑器中设置断点，而且将鼠标指针悬停在变量名上方还可以查 看变量的值。可以将源代码窗口中的变量名拖拽到 Watch （观察）窗口中。 MPLAB® IDE 　　项目管理器 各编译 选项 　链接 描述文件 链接器 调试 文件 可执行 文件 　汇编器 　编译器 源文件 目标 文件库 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 1.4 语言工具 语言工具就是诸如交叉汇编器和交叉编译器的程序。大多数人都比较熟悉在 PC 上运 行的语言工具，比如 Visual Basic 或 C 编译器。当使用嵌入式系统的语言工具时，就 会使用“交叉汇编器”或 “交叉编译器”。这些工具与常见编译器的区别在于，它们 在 PC 上运行，但生成的代码却在其他单片机上运行，即它们为单片机交叉编译代码， 单片机使用与 PC 完全不同的指令集。 语言工具还会生成调试文件， MPLAB IDE 使用这个文件将机器指令和存储单元与源代 码相关联。这种集成让 MPLAB IDE 编辑器能够设置断点，允许在 watch 窗口中查看 MPLABIDEQS.book Page 8 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 8 页  2008 Microchip Technology Inc. 变量的内容，并允许单步调试源代码，观察应用程序的执行。 嵌入式系统语言工具与在 PC 上运行和执行的编译器还有一点不同，那就是对空间非 常敏感。生成的代码量越小越好，因为这样可以使用存储容量尽可能小的目标器件， 从而降低成本。这就意味着需要一种使用特定于机器的知识来优化和增强代码的技术。 对于 PC，复杂程度适中的程序通常就会大到数兆字节。而简单的嵌入式系统程序则可 以小至几千字节，甚至更小。中等规模的嵌入式系统可能需要 32K 或 64K 字节的代 码，以实现相对复杂的功能。某些嵌入式系统会使用数兆字节的空间，以存储大型表、 用户文本消息或数据日志。 图 1-7： 编译器将源代码转换为机器指令 int main (void) { counter = 1; TRISB =0; while (input1 = 0) { PORTB = count; counter++; } } 　编译器 01101111 10001000 11001101 10100001 00110011 01011101 00110001 11100101 MPLAB® IDE 简介  2008 Micr 1.5 目标调试 在开发环境中，代码的执行是在调试器中测试的。调试器可以是软件程序，用来模拟 单片机的操作以便进行测试，也可以是特殊的工具，用来分析程序在应用中的执行。 MPLAB IDE 中内置了软件模拟器，因此不需要任何其他硬件就可以对程序进行测试。 软件模拟器是一种软件调试器，软件模拟器的调试功能与硬件调试器的功能几乎完全 相同，学习起来非常容易。由于软件模拟器使用 PC 中的 CPU 来模拟单片机的操作， 因此它通常比实际单片机运行要慢一些。 MPLAB IDE 为所有的 PIC MCU 和 dsPIC DSC 处理器提供了许多软件模拟器。 MPLABIDEQS.book Page 9 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM ochip Technology Inc. DS51281G_CN 第 9 页 在 MPLAB IDE 中，可以使用两种类型的硬件：编程器和硬件调试器。编程器直接将机 器码从 PC 上烧写到目标单片机的片内存储器中。然后就可以将单片机插入到应用中 了，并希望单片机中的程序能够按设计运行。 但是，代码通常都不会完全按照预期运行，工程师需要检查代码及其在应用中的运行 状况，以决定如何修改原始源代码，使之能够按预期运行。这个过程被称为调试。如 前所述，软件模拟器可以用于测试代码的运行，但是一旦向单片机烧写了固件，软件 模拟器之外的很多因素就发挥作用了。仅使用编程器，虽然可以更改代码，并将其重 新烧写到单片机，然后插入目标板重新测试，但如果代码比较复杂，这个过程就非常 费时费力，而且很难弄清楚硬件到底出了什么问题。 在这种情况下，硬件调试器就非常有用了。硬件调试器可以是在线仿真器，它使用专 用硬件来代替实际的目标单片机。也可以是在线调试器，使用具有特殊内置调试功能 的单片机。硬件调试器和软件模拟器一样，允许工程师检查代码执行到各个点时的变 量值，并在硬件与其专用电路交互时单步调试指令。 在项目设计周期的末期，调试通常会变得紧迫。随着交付期的临近，让应用程序按最 初设计运行是部署产品之前的最后一步，这通常是使产品交付延期的最大因素。这就 是集成开发环境最重要之处。调试和修改代码、重新编译、下载和测试——所有都需 要时间。在一个环境中使用所有工具可以减少该 “周期”的时间。能否在最后这几个 步骤中找出关键错误对嵌入式系统设计人员是一种考验。使用正确的工具可以节省时 间。使用 MPLAB IDE 可以选择多种工具，不过这些工具的界面都是类似的，因此从软 件模拟器到低成本的在线调试器再到强大的在线仿真器的学习过程也会比较简单。 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 1.6 对器件编程 应用程序经过调试并在开发环境中运行后，还需要对其进行测试。可以使用在线调试 器或器件编程器对器件进行编程。 MPLAB IDE 可以设置为编程器功能，从而烧写器 件。目标应用程序现在可视为接近完成的状态。工程样机开发编程器可以快速制作和 评估样机。某些应用程序可以在器件焊接到目标 PC 板上之后进行编程。使用在线串 行编程（In-Circuit Serial Programming™， ICSP™），可以在生产时将固件烧写到应 用中，从而能够在嵌入式应用开发周期的末期将更新的版本烧写到嵌入式应用中。支 持在线调试的器件甚至可以在生产完成后重新插入到 MPLAB ICD 2 中，以进行质量检 1.7 MP MPLABIDEQS.book Page 10 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 10 页  2008 Microchip Technology Inc. 测和下一代固件的开发。 LAB IDE 的组件 MPLAB IDE 具有内置组件和插件模块来为系统配置各种软件和硬件工具。 1.7.1 MPLAB IDE 内置组件 内置组件包括： • 项目管理器 项目管理器提供 IDE 和语言工具之间的集成和通信。 • 编辑器 编辑器是功能全面的程序文本编辑器，它还可以作为调试器的关联窗口使用。 • 汇编器 / 链接器和语言工具 汇编器可以单独使用，以汇编单个文件，也可以与链接器配合使用，以从不同的源文 件、库和重新编译的目标文件生成一个项目。链接器负责将编译后的代码分配到目标 单片机的存储区中。 • 调试器 Microchip 的调试器允许使用断点、单步调试、 watch 窗口以及目前 MPLAB IDE 调试 器中的所有功能。将它与编辑器配合使用，可以将正在调试的目标中的信息与源代码 相关联。 • 执行引擎 MPLAB IDE 中具有适用于所有 PIC MCU 和 dsPIC DSC 器件的软件模拟器。这些软件 模拟器使用 PC 来模拟 PIC MCU 和 dsPIC DSC 器件的指令和某些外设功能。还可以 使用可选的在线仿真器和在线调试器通过在应用硬件中运行代码来测试代码。 MPLAB® IDE 简介  2008 Micr 1.7.2 MPLAB IDE 的其他可选组件 可选购以下组件并将它们添加到 MPLAB IDE 中： • 编译器语言工具 Microchip 的 MPLAB C18 和 MPLAB C30 C 编译器可以提供高度集成的优化代码。 MPLAB IDE 项目管理器可以调用这些编译器以及 HI-TECH、 IAR、microEngineering Labs、 CCS 和 Byte Craft 生产的编译器，来编译自动载入到目标调试器中的代码，进 行即时测试和校验。 1.8 MP 1.9 MP MPLABIDEQS.book Page 11 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM ochip Technology Inc. DS51281G_CN 第 11 页 • 编程器 MPLAB PM3、 PICSTART® Plus、 PICkit™1 和 2、以及 MPLAB ICD 2 调试器和 MPLAB REAL ICE 在线仿真器都可以将代码烧写到目标单片机。 MPLAB IDE 提供了 对代码和数据编程的完全控制，还可以使用 MPLAB IDE 对配置位进行设置来设定目标 单片机的各种操作模式。 • 在线仿真器 MPLAB REAL ICE 和 MPLAB ICE 2000 系统是 PIC MCU 和 dsPIC DSC 器件的在线仿 真器。它们通过 I/O 端口与 PC 相连，可以对目标应用中的单片机操作进行完全控制。 • 在线调试器 MPLAB ICD 2 和 PICkit 2 提供了一种取代仿真器的经济方案。通过使用部分片上资 源， MPLAB ICD 2 可以将代码下载到被插入到应用中的目标单片机中、设置断点、单 步调试和监视寄存器及变量。 LAB IDE 文档 现有以下文档可帮助您使用 MPLAB IDE： • “MPLAB® IDE Quick Chart”（DS51410） • 《MPLAB® IDE 快速入门指南》（DS51281G_CN）——用户指南的第一章和第二章。 • 《MPLAB® IDE 用户指南》（DS51519A_CN） 与 MPLAB IDE 配合使用的各种 Microchip 软件和硬件工具也存在相应文挡。请访问 Microchip 网站获取这些文档的可下载 PDF 版本。 LAB IDE 在线帮助 由于 MPLAB IDE 还在不断地更改中（请参阅第 1.10 节 “MPLAB IDE 更新和版本编 号”），本文中提到的部分细节可能会有所改变。对话框的外观可能与本手册中介绍的 不完全一致，菜单列表的顺序也可能不同，或是增加了新的项。因此，在线帮助是您 当前使用的 MPLAB IDE 版本的最佳参考。 MPLAB IDE 具有大量的在线帮助，处在不断更新之中。如果在使用 MPLAB IDE 时遇 到了问题，一定要查看在线帮助寻找答案。最重要的是，在线帮助列出了特定工具在 支持特定器件时可能存在的任何限制。在使用新的器件／工具组合时，请始终尝试查 看这部分内容。 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C Debugger>Settings 对话框的 “Limitations”（限制）选项卡给出了软件模拟器、仿真 器或在线调试器与正在被模拟的实际器件相比可能存在的任何限制。文本区域给出了 一般限制。 图 1-8： DEBUGGER>SETTINGS， LIMITATIONS 选项卡 MPLABIDEQS.book Page 12 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 12 页  2008 Microchip Technology Inc. 按下 Details （详情）按钮，显示与要被调试的器件相关的具体限制。从这里显示的信 息中还可以看到与调试器相关的一般限制。 图 1-9： 软件模拟器限制详细信息 MPLAB® IDE 简介  2008 Micr 从 MPLAB IDE 的 Help （帮助）菜单，选择 Help>Topics，获取 MPLAB IDE 及其所 有组件的帮助列表。 图 1-10： MPLAB® IDE HELP>TOPICS菜单 MPLABIDEQS.book Page 13 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM ochip Technology Inc. DS51281G_CN 第 13 页 MPLAB IDE Help 涵盖了 MPLAB IDE 的各个方面以及所有的 Microchip 工具。可以按 目录或索引方式离线查看它，也可以使用搜索程序查找有关任何 MPLAB IDE 主题的帮 助。它也会告诉用户如何得到其他形式的帮助，例如 Microchip 的 “客户变更通知” （Customer Change Notification）系统。 图 1-11： MPLAB® IDE HELP 对话框 MPLAB® IDE 快速入门指南 DS51281G_C 1.10 MPLAB IDE 更新和版本编号 MPLAB IDE 是一个不断改进的程序，具有成千上万的用户。 Microchip 在不断地设计 具有新功能的新型单片机。许多新的 MPLAB IDE 功能都源自客户的需求和内部使用。 不断开发的新设计和发布的新单片机促使 MPLAB IDE 将不断改进。 MPLAB IDE 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 大约每四个月更新一次，以便增加新的器件支持和新的功能。此外， 在两个主要的发行版之间，还会发布另外的“临时”发行版。MPLAB IDE 的版本编号 方案可以反映出当前版本属于主要产品发行版还是临时发行版。如果版本号以零结束， 如 MPLAB IDE v7.00、 v7.10 或 v7.20，则表示该版本是主要产品发行版。如果版本号 MPLABIDEQS.book Page 14 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM N 第 14 页  2008 Microchip Technology Inc. 以零以外的数字结束，如 v7.11、 v7.22 或 v7.55，则表示该版本是临时发行版。临时 发行版主要是为了提供对新器件或组件的早期试用，或进行快速重要修正及新功能的 预演。这种临时发行版虽然是基于经过完整测试的产品发行版，但可能有一些组件并 没有经过完整测试，因此建议不要在严格的设计中使用这种版本。 我们建议在开发过程中使用产品发行版，除非是在使用了新器件或组件，或是遇到了 临时发行版中已修正的某个问题时，才使用临时发行版以有效利用 MPLAB IDE。还 有，对于在发布新版本的 MPLAB IDE 时正在开发的项目，“最好”不要更新为最新发 布的版本，除非存在颇具说服力的理由，例如错误修复——修复当前版本中存在的错 误。开始新项目时是更新版本的最好时机。 MPLAB IDE 软件的每一次新的发布都实现了新的功能，因此印刷文档的内容肯定会比 在线帮助 “滞后”。在线帮助是解决有关 MPLAB IDE 中任何问题的最好参考。 要在 MPLAB IDE 及其组件更新时得到通知，请在 www.microchip.com 网站上订阅 “客户变更通知”服务的 “Development Tools”部分。  2008 Microc MPLAB® IDE 快速 入门指南 第 2 章 MPLAB IDE 基础教程 2.1 简介 MPLABIDEQS.book Page 15 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM hip Technology Inc. DS51281G_CN 第 15 页 MPLAB 集成开发环境 （IDE）是一个综合的编辑器、项目管理器和设计平台，适用于 使用 Microchip PIC MCU 和 dsPIC DSC 进行嵌入式设计的应用开发。 本章讲述了 MPLAB IDE 的初步使用。本简短教程将讲述如何创建项目、编辑代码和测 试应用程序。学习完本教程后，就可以快速了解项目管理器、编辑器和调试器的基本 概念。在后面的章节中还会讲述 MPLAB IDE 的完整功能。 本节将详细说明 MPLAB IDE 的安装和卸载。接下来是介绍创建项目和说明 MPLAB IDE 基本调试功能的简单逐步教程。学习完教程后， MPLAB IDE 的新手将对使用此系 统开发应用有一个基本的了解。无需前面的知识，以及 MPLAB IDE 及其组件的综合技 术细节，就可形成使用 MPLAB IDE 的基本框架。 本教程将涉及到以下基本步骤： • MPLAB IDE 的功能和安装 • 教程概述 • 选择器件 • 创建项目 • 设置语言工具 • 为项目命名 • 将文件添加到项目 • 编译项目 • 创建代码 • 再次编译项目 • 使用软件模拟器测试代码 • 教程总结 MPLAB IDE 基础教程  2008 Microc 2.2 MPLAB IDE 的功能和安装 MPLAB IDE 是基于 Windows® 操作系统 （OS）的集成开发环境，适用于使用 PIC MCU 系列和 dsPIC 数字信号控制器进行的开发。 MPLAB IDE 提供以下功能： • 使用内置的编辑器创建和编辑源代码。 • 汇编、编译和链接源代码。 • 通过使用内置的软件模拟器观察程序流程，或者使用在线仿真器或在线调试器以 实时方式观察程序流程来调试可执行逻辑。 MPLABIDEQS.book Page 16 Tuesday, January 29, 2008 11:36 AM hip Technology Inc. DS51281G_CN 第 16 页 • 用软件模拟器或仿真器进行时序测量。 • 查看 Watch 窗口中的变量。 • 使用器件编程器将固件烧写到器件中 （欲知详细信息，请查阅具体的器件编程器 的用户手册）。 2.2.1 安装 / 卸载 MPLAB IDE 要在系统上安装 MPLAB IDE： • 若想从光盘安装，请将安装光盘放入光驱。遵循屏幕上的菜单来安装 MPLAB IDE。若未出现屏幕菜单，请使用“Windows 资源管理器”进行查找并执行光盘 中的可执行文件 menu.exe。 • 若想从 Microchip 网站 （www.microchip.com）下载 MPLAB IDE，请找到下载 （.zip）文件，选择该文件然后将它保存到 PC。将该文件解压缩并执行解压缩后 的文件来进行安装。 要卸载 MPLAB IDE： • 选择开始 > 设置 > 控制面板，打开控制面板。 • 双击“添加 / 删除程序”。在列表中找到 MPLAB IDE 并单击它。 •