51单片机在Ubuntu下程序开发和下载

zhangrelay

发布于 2020-09-09 14:45:20

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发布于 2020-09-09 14:45:20

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这学期有51单片机课程，平时调试代码不用windows，查阅了一些资料，不太能用，现在将51单片机在ubuntu下（Linux通用）开发和下载说明一下：需要用到SDCC和stcgal。

已测试Linux通用，Ubuntu16.04,18.04.20.04均可。

资源下载：https://download.csdn.net/download/ZhangRelay/12820423

什么是SDCC？

SDCC是可重定目标的，优化的标准C（ANSI C89，ISO C99，ISO C11）编译器套件，针对的是基于Intel MCS51的微处理器（8031、8032、8051、8052 等）， Maxim（以前为Dallas），DS80C390， 飞思卡尔（以前基于Motorola）基于HC08 （hc08，s08），基于Zilog Z80的MCU （z80，z180，gbz80，Rabbit 2000/3000，Rabbit 3000A，TLCS-90），Padauk（pdk14，pdk15）和 STMicroelectronics STM8。支持Padauk（pdk13），Microchip PIC16和PIC18 目标的工作正在进行中。可以将其重新定位为其他微处理器。

SDCC套件是从具有不同FOSS许可证的不同来源派生的几个组件的集合。SDCC编译器套件包括：

SDAS和sdld，一个retargettable汇编程序和连接，基于ASXXXX，由Alan鲍德温写入; （GPL）。
sdcpp 预处理器，基于GCC cpp ; （GPL）。
ucsim 模拟器，最初由Daniel Drotos编写；（GPL）。
sdcdb 源代码级调试器，最初由Sandeep Dutta编写；（GPL）。
sdbinutils 库归档实用程序，包括从GNU Binutils派生的sdar，sdranlib和sdnm；（GPL）
SDCC运行时库；（GPL + LE）。Pic设备库和头文件来自Microchip头文件（.inc）和链接程序脚本（.lkr）文件。Microchip要求“头文件应声明它们仅可与可靠的Microchip设备一起使用”，这使它们与GPL不兼容。
gcc-test 回归测试，源自 gcc-testsuite；（未明确指定许可，但由于它是GCC的一部分，因此可能是GPL许可）
packihx ; （公共区域）
makebin ; （zlib / libpng许可证）
sdcc C编译器，最初由Sandeep Dutta编写；（GPL）。一些功能包括：
- 广泛的MCU特定语言扩展，可有效利用基础硬件。
- 一系列标准优化，例如全局子表达式消除，循环优化（循环不变式，归纳变量的强度降低和循环反转），恒定折叠和传播，复制传播，死代码消除以及“ switch”语句的跳转表。
- MCU特定的优化，包括全局寄存器分配器。
- 适用于MCU的自适应后端，应该非常适合其他8位MCU
- 基于独立规则的窥视孔优化器。
- 完整的数据类型范围：char（8位，1字节），short（16位，2字节）， int（16位，2字节），long（32位，4字节），long long（64位，8位元组），浮点数（IEEE 4位元组）和 _Bool / bool。
- 在函数中任何地方添加内联汇编代码的能力。
- 报告功能复杂性的能力，以帮助确定应在汇编器中重写的内容。
- 很好的自动回归测试选择。

SDCC最初由Sandeep Dutta编写，并根据GPL许可发布。自最初发布以来，已经进行了许多错误修复和改进。自1999年12月起，代码已移至SourceForge，所有“用户都变成开发者”都可以访问同一源树。SDCC会不断更新所有用户和开发人员的输入。

安装

简要介绍一下吧：

解压sdcc压缩文件（这里使用最新4.0.0版本），全部文档在sdcc-4.0.0/share/sdcc/doc。

cd sdcc-4.0.0 cp -r * /usr/local

编译

sdcc -mmcs51 xxx.c

最简单安装方法：

sudo apt install sdcc

stcgal-STC MCU ISP闪存工具

stcgal是用于STC MCU Ltd的命令行闪存编程工具。8051兼容的微控制器。

STC微控制器具有基于UART/USB的引导加载程序（BSL）。它利用基于数据包的协议通过串行链路刷新代码存储器和IAP存储器。这称为系统内编程（ISP）。BSL还用于配置各种（类似保险丝的）设备选项。不幸的是，该协议没有公开记录，STC仅提供（粗略的）Windows GUI应用程序进行编程。

stcgal是STC的Windows软件的功能全面的开源替代品；它支持多种MCU，非常便携，适合自动化。

特征

支持STC 89/90/10/11/12/15/8系列
UART和USB BSL支持
显示零件信息
确定工作频率
程序闪存
程式IAP / EEPROM
设置设备选项
读取唯一的设备ID（STC 10/11/12/15/8）
修整RC振荡器频率（STC 15/8）
使用DTR切换键或自定义Shell命令自动重启电源
自动UART协议检测

快速开始

安装stcgal（可能需要root /管理员权限）：

pip3 install stcgal

Collecting stcgal
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/b0/68/4924bd584b9e47639b28a1900cbced4e90deac7905fd996108ee2fcf975c/stcgal-1.6-py3-none-any.whl
Collecting tqdm>=4.0.0 (from stcgal)
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/28/7e/281edb5bc3274dfb894d90f4dbacfceaca381c2435ec6187a2c6f329aed7/tqdm-4.48.2-py2.py3-none-any.whl (68kB)
    100% |████████████████████████████████| 71kB 754kB/s 
Collecting pyserial>=3.0 (from stcgal)
  Using cached https://files.pythonhosted.org/packages/0d/e4/2a744dd9e3be04a0c0907414e2a01a7c88bb3915cbe3c8cc06e209f59c30/pyserial-3.4-py2.py3-none-any.whl
Installing collected packages: tqdm, pyserial, stcgal
Successfully installed pyserial-3.4 stcgal-1.6 tqdm-4.48.2

如果网络问题，请尝试如下命令：

pip3 install stcgal -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple --trusted-host mirrors.aliyun.com

调用stcgal并显示用法：

stcgal -h

usage: stcgal [-h] [-a] [-r RESETCMD]
              [-P {stc89,stc12a,stc12b,stc12,stc15a,stc15,stc8,usb15,auto}]
              [-p PORT] [-b BAUD] [-l HANDSHAKE] [-o OPTION] [-t TRIM] [-D]
              [-V]
              [code_image] [eeprom_image]

stcgal 1.6 - an STC MCU ISP flash tool
(C) 2014-2018 Grigori Goronzy and others
https://github.com/grigorig/stcgal

positional arguments:
  code_image            code segment file to flash (BIN/HEX)
  eeprom_image          eeprom segment file to flash (BIN/HEX)

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -a, --autoreset       cycle power automatically by asserting DTR
  -r RESETCMD, --resetcmd RESETCMD
                        shell command for board power-cycling (instead of DTR
                        assertion)
  -P {stc89,stc12a,stc12b,stc12,stc15a,stc15,stc8,usb15,auto}, --protocol {stc89,stc12a,stc12b,stc12,stc15a,stc15,stc8,usb15,auto}
                        protocol version (default: auto)
  -p PORT, --port PORT  serial port device
  -b BAUD, --baud BAUD  transfer baud rate (default: 19200)
  -l HANDSHAKE, --handshake HANDSHAKE
                        handshake baud rate (default: 2400)
  -o OPTION, --option OPTION
                        set option (can be used multiple times, see
                        documentation)
  -t TRIM, --trim TRIM  RC oscillator frequency in kHz (STC15+ series only)
  -D, --debug           enable debug output
  -V, --version         print version info and exit

stcgal -P stc89 xxx.ihx

程序需要做一些修改的，以LED灯为例吧：

#include <reg52.h>       	//52系列单片机头文件

sbit LSA = P1^5;  			//LED位选译码地址引脚A
sbit LSB = P1^6;  			//LED位选译码地址引脚B
sbit LSC = P1^7;  			//LED位选译码地址引脚C
int  main(void)			
{
	while(1)				//主程序中设置死循环程序，保证周而复始运行
	{				
		//使LED灯的总开关三极管Q6导通，+5V加到LED灯组
		LSA = 0;
		LSB = 0;
		LSC = 0;
		P0 = 0xfe;         	//点亮一个发光二极管
	}
}

在sdcc下需修改为：

#include <8052.h>       	

#define LSA P1_5  			
#define LSB P1_6  			
#define LSC P1_7 
 			
int  main(void)			
{
	while(1)				
	{
		LSA = 0;
		LSB = 0;
		LSC = 0;
		P0 = 0xfe;
	}
}

Linux下无需安装驱动！！！

sdcc -mmcs51 led.c

stcgal -P stc89 led.ihx

闪烁：

#include <8052.h> 
     
#define LSA  P1_5  			//LED位选译码地址引脚A
#define LSB  P1_6  			//LED位选译码地址引脚B
#define LSC  P1_7  			//LED位选译码地址引脚C
#define Led10 P0_7          	//定义P0.7名字为led10

int  main(void)		
{
	 unsigned int a;    	//定义无符号的整型变量a
     while(1)				
     {				
		//使LED灯的总开关三极管Q6导通，+5V加到LED灯组
		LSA = 0;
		LSB = 0;
		LSC = 0;   
	  	Led10 = 0;          //点亮LED10
		a = 50000;
		while(a--); 		//50000次的循环，通过消耗时间以达到延时的目的
	 	Led10 = 1;;         //熄灭LED10
		a = 50000;
		while(a--); 		//延时
     }
}

呼吸灯：

#include <8052.h>

#define LSA   P1_5  			//LED位选译码地址引脚A
#define LSB   P1_6  			//LED位选译码地址引脚B
#define LSC   P1_7  			//LED位选译码地址引脚C
#define Led10 P0_7          	//定义P0.7名字为led10

int atime=64;

void delay(unsigned int pms)	//延时函数
{
  unsigned int x;
  unsigned int y;
  for(x=pms;x>0;x--)
	for(y=11;y>0;y--)
	  ;
}

void ledfade(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led10 = 0;
   delay(i);
   Led10 = 1;
   delay(atime-i);

}
int  main(void)		
{
	 int a;    	//定义无符号的整型变量a
     while(1)				
     {				
		//使LED灯的总开关三极管Q6导通，+5V加到LED灯组
		LSA = 0;
		LSB = 0;
		LSC = 0;
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade(a);
		}   
        
     }
}

呼吸跑马灯？？？（需改进优化哦！）

#include <8052.h>

#define LSA   P1_5  			//LED位选译码地址引脚A
#define LSB   P1_6  			//LED位选译码地址引脚B
#define LSC   P1_7  			//LED位选译码地址引脚C
#define Led10 P0_0          	//定义P0.0名字为led10
#define Led11 P0_1          	//定义P0.0名字为led11
#define Led12 P0_2          	//定义P0.0名字为led12
#define Led13 P0_3          	//定义P0.0名字为led13
#define Led14 P0_4          	//定义P0.0名字为led14
#define Led15 P0_5          	//定义P0.0名字为led15
#define Led16 P0_6          	//定义P0.0名字为led16
#define Led17 P0_7          	//定义P0.0名字为led17

int atime=64;

void delay(unsigned int pms)	//延时函数
{
  unsigned int x;
  unsigned int y;
  for(x=pms;x>0;x--)
	for(y=11;y>0;y--)
	  ;
}

void ledfade0(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led10 = 0;
   delay(i);
   Led10 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade1(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led11 = 0;
   delay(i);
   Led11 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade2(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led12 = 0;
   delay(i);
   Led12 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade3(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led13 = 0;
   delay(i);
   Led13 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade4(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led14 = 0;
   delay(i);
   Led14 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade5(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led15 = 0;
   delay(i);
   Led15 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade6(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led16 = 0;
   delay(i);
   Led16 = 1;
   delay(atime-i);

}
void ledfade7(unsigned int i)	//呼吸灯
{
   Led17 = 0;
   delay(i);
   Led17 = 1;
   delay(atime-i);

}
int  main(void)		
{
	 int a;    	//定义无符号的整型变量a
     while(1)				
     {				
		//使LED灯的总开关三极管Q6导通，+5V加到LED灯组
		LSA = 0;
		LSB = 0;
		LSC = 0;
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade0(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade0(a);
		}   
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade1(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade1(a);
		}  
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade2(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade2(a);
		}
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade3(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade3(a);
		} 
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade4(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade4(a);
		}  
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade5(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade5(a);
		}  
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade6(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade6(a);
		}  
		for(a=0;a<atime;a++)
		{
			ledfade7(a);
		}
		for(a=atime;a>0;a--)
		{
			ledfade7(a);
		}             
     }
}

如果需要将51接入机器人操作系统ROS，可以参考：