1、編寫C代碼： 1）預編譯代碼 2）定義及聲明變量 3）定義及聲明函數 4）編寫程序代碼(主函數MAIN) 2、編譯器編譯： 1） 預處理 此時編譯器會掃描一個一個的C源文件，如果發現#include了某個.h文件，則把整個.h文件包含進.c文件中，形成一個新的.c文件（實際的實現過程可能不是這樣，但原理是這樣的）。同時進行相關預處理指令的解釋工作，譬如將宏替換成實際的值。 2） 編譯源文件 此時編譯器會掃描經過第1步之后新生成的源文件，把源代碼編譯成機器碼，生成目標文件。如果發現某個類型不是編譯器自含的類型，如一些自定義的結構體等，那就會在源文件中查找這個類型，看看是否可以找到這個類型的聲明，如果找不到，則報錯。所有的函數只會在編譯時生成一個符號，不查找其實體是否存在。不過如果發現在使用這個函數的代碼行之前未能發現此函數的聲明，編譯器會給出警告：隱式的函數調用。 3） 鏈接所有的目標文件 此時編譯器就會收集所有目標文件中的符號，例如函數符號，并且查找其實體，如果找不到，則報錯；無錯的話會給這些符號分配真正的地址，分配了地址后，就會替換每個目標文件中的符號為實際地址，然后合并所有的目標文件為一個可執行文件。 3、編譯后的二進制文件： 1）編譯后的二進制碼，實際就是把C程序編譯成了一句句二進制機器指令。 2）大概開始是告訴單片機，在RAM中分配外部變量、全局變量、靜態變量等等工作。 3）然后就是將C程序代碼編譯成二進制機器指令。（什么時候把什么地址的數取出來進行什么操作然后放在什么地址或寄存器，這些個事了） 4）執行完RAM分配、為變量（全局變量和靜態變量）開辟完空間的指令后，程序指針指到主函數main()處，繼續向下一步一步移動，執行初始化機器指令。 5）遇到調用函數，就會有將主函數中函數調用后的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址、函數的各個參數、函數中的局部變量等按照順序進行壓棧，然后程序指針跳轉到要調用的函數入口地址處，執行函數內部機器代碼，執行完成后按照順序出棧處理，程序指針返回到函數調用后的下一條指令繼續向下執行等機器代碼。 6）遇到中斷，就會有類似函數調用（壓棧、出棧等）的機器代碼，因為執行中斷函數，也是一個函數，原理同普通函數相類似。不同之處，根據不同的中斷，程序指針需要先跳轉至中斷向量表的地址處，根據中斷向量表再跳轉到中斷函數地址處，執行中斷函數。 7）程序指針在while()循環里從開始到結束，再跳轉到開始到結束，無限循環的執行指令。期間遇到函數或中斷，處理方法與5）、6）相同。 4、編譯后的hex文件燒錄進單片機： 1）hex文件燒錄進單片機后，保存在單片機的FLASH區里，其實就是一堆指令代碼。 2）單片機上電復位后，程序指針自動指向FLASH區的第一條指令上，然后單片機逐一讀取指令，按照指令要求去干自己的工作。 ISP和IAP的區別 ISP（In-System Programming）在系統可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼， 而不需要從電路板上取下器件，已經編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。IAP（In-Application Programming） 指MCU可以在系統中獲取新代碼并對自己重新編程，即可用程序來改變程序。ISP和IAP技術是未來儀器儀表的發展方向。 1、 ISP和IAP的工作原理 ISP的實現相對要簡單一些，一般通用做法是內部的存儲器可以由上位機的軟件通過串口來進行改寫。對于單片機來講可以通過SPI或其它的串行接口接收上位機傳來的數據并寫入存儲器中。所以即使我們將芯片焊接在電路板上，只要留出和上位機接口的這個串口，就可以實現芯片內部存儲器的改寫，而無須再取下芯片。 IAP的實現相對要復雜一些，在實現IAP功能時， 單片機內部一定要有兩塊存儲區，一般一塊被稱為BOOT區，另外一塊被稱為存儲區。單片機上電運行在BOOT區，如果有外部改寫程序的條件滿足，則對存儲區的程序進行改寫操作。如果外部改寫程序的條件不滿足，程序指針跳到存儲區，開始執行放在存儲區的程序，這樣便實現了IAP功能。 2、 ISP和IAP在單片機中的應用 2.1 傳統編程方法的不足 在一般的單片機的實驗或開發時，編程器是必不可少的裝置。仿真、調試完的程序需要借助編程器燒到單片機內部或外接的程序存儲器中。普通的編程器價格從幾百元到幾千元不等，對于一般的單片機用戶來說還是一筆不小的開支。另外，在開發過程中，程序每改動一次就要拔下電路板上的芯片編程后再插上，這樣不但麻煩也很容易對芯片和電路板造成損傷，另外在程序需要升級做改動時，必須將設備返廠或是技術人員到現場操作，既不方便也造成成本浪費。 2.2 ISP和IAP的優點 ISP技術的優勢是不需要編程器就可以進行單片機的實驗和開發，單片機芯片可以直接焊接到電路板上，調試結束即成成品，免去了調試時由于頻繁地插入取出芯片對芯片和電路板帶來的不便。 IAP技術是從結構上將Flash存儲器映射為兩個存儲體，當運行一個存儲體上的用戶程序時，可對另一個存儲體重新編程，之后將程序從一個存儲體轉向另一個。 ISP的實現一般需要很少的外部電路輔助實現， 而IAP的實現更加靈活，通常可利用單片機的串行口接到計算機的RS232口，通過專門設計的固件程序來編程內部存儲器，可以通過現有的INTERNET或其它通訊方式很方便地實現遠程升級和維護。 2.3 產品分析 目前市場上不少的單片機具有ISP和IAP功能。 (mbbeetchina)