Windows 上使用 VSCode + SDCC 开发 51 单片机完整教程

适用对象 ：嵌入式初学者、电子爱好者、想摆脱 Keil 2KB 限制的 51 开发者
系统要求 ：Windows 10 / 11
目标：搭建一个 免费、开源、高效 的 8051 单片机开发环境，支持代码补全、一键编译、一键烧录

文章目录

- 为什么选择这个方案？
- 第一步：安装必备工具
- - [1. 安装 SDCC（8051 编译器）](#1. 安装 SDCC（8051 编译器）)
  - [2. 安装 VSCode](#2. 安装 VSCode)
  - [3. 安装 Python（用于烧录工具）](#3. 安装 Python（用于烧录工具）)
  - [4. 安装 stcgal（STC 芯片烧录工具）](#4. 安装 stcgal（STC 芯片烧录工具）)
  - [5. 安装 USB 转串口驱动](#5. 安装 USB 转串口驱动)
- 第二步：创建项目结构
- 第三步：编写示例代码（`src/main.c`）
- [第四步：配置 VSCode 智能提示](#第四步：配置 VSCode 智能提示)
- [第五步：编写 Makefile（一键编译 + 生成 HEX）](#第五步：编写 Makefile（一键编译 + 生成 HEX）)
- 第六步：编译与烧录
- - [1. 打开项目目录](#1. 打开项目目录)
  - [2. 打开终端（Terminal → New Terminal）](#2. 打开终端（Terminal → New Terminal）)
  - [3. 编译项目（生成 .ihx + .hex）](#3. 编译项目（生成 .ihx + .hex）)
  - [4. 烧录到单片机](#4. 烧录到单片机)
- [常见问题 FAQ](#常见问题 FAQ)
- - [Q1：VSCode 报错 "P1 未定义"](#Q1：VSCode 报错 “P1 未定义”)
  - [Q2：`make` 命令不存在](#Q2：make 命令不存在)
  - [Q3：stcgal 报 "Permission denied" 或 "Port not found"](#Q3：stcgal 报 “Permission denied” 或 “Port not found”)
  - [Q4：烧录时一直 "Waiting for MCU..."](#Q4：烧录时一直 “Waiting for MCU...”)
- [生成 HEX 文件的意义](#生成 HEX 文件的意义)

为什么选择这个方案？

对比项	Keil C51	VSCode + SDCC
费用	免费版限 2KB	完全免费开源
跨平台	仅 Windows	Windows / Linux / macOS
轻量	庞大 IDE	轻量编辑器 + 命令行
学习价值	黑盒操作	理解编译、链接、烧录全过程

第一步：安装必备工具

1. 安装 SDCC（8051 编译器）

打开 SDCC 官网下载页
下载最新版 Windows 安装包（如 sdcc-4.3.0-setup.exe）
安装时务必勾选 "Add SDCC to PATH"
验证安装：
powershell 复制代码
```
sdcc --version
packihx --version
```
应显示版本号（如 SDCC 4.3.0）

2. 安装 VSCode

从官网下载并安装
安装 C/C++ 插件 ：
- 打开 VSCode → 左侧扩展（Extensions）
- 搜索 "C/C++" → 安装 Microsoft 官方插件

3. 安装 Python（用于烧录工具）

从 python.org 下载 Python 3.10+
安装时勾选 "Add Python to PATH"
验证：
powershell 复制代码
```
python --version
pip --version
```

4. 安装 stcgal（STC 芯片烧录工具）

在 PowerShell 中运行：

powershell 复制代码

pip install stcgal

验证：

powershell 复制代码

stcgal --version

如果提示权限错误，改用：
powershell 复制代码
pip install --user stcgal
然后将 %APPDATA%\Python\Python311\Scripts 加入系统环境变量 PATH（根据你的 Python 版本调整）

5. 安装 USB 转串口驱动

CH340 芯片 （常见于 STC 下载板）：
- 驱动下载：https://www.wch.cn/downloads/CH341SER_ZIP.html
CP2102 芯片 ：
- 驱动下载：Silabs 官网

安装后，插入 USB 转串口模块，在 设备管理器 → 端口 中应看到类似 "USB-SERIAL CH340 (COM3)"

第二步：创建项目结构

在任意位置（如 D:\8051-project）创建如下目录：

复制代码

8051-project/
├── src/
│   └── main.c
├── Makefile
└── .vscode/
    └── c_cpp_properties.json

第三步：编写示例代码（`src/main.c`）

c 复制代码

#include <8051.h>

void delay_ms(unsigned int ms) {
    unsigned int i, j;
    for (i = 0; i < ms; i++)
        for (j = 0; j < 114; j++);
}

void main(void) {
    P1 = 0x00;  // 初始化 P1 口
    while (1) {
        P1 = ~P1;      // 翻转 P1（LED 闪烁）
        delay_ms(500);
    }
}

使用 #include <8051.h>（SDCC 标准头文件），无需 reg51.h

第四步：配置 VSCode 智能提示

创建 .vscode/c_cpp_properties.json：

json 复制代码

{
    "configurations": [
        {
            "name": "8051 (SDCC)",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**",
                "C:/SDCC/share/include/mcs51",
                "C:/SDCC/share/include"
            ],
            "defines": [
                "__SDCC__",
                "__SDCC_mcs51",
                "__sfr=volatile unsigned char",
                "__sbit=volatile unsigned char",
                "__at(x)=",
                "__bit=volatile unsigned char"
            ],
            "compilerPath": "C:/SDCC/bin/sdcc.exe",
            "cStandard": "c99",
            "intelliSenseMode": "windows-msvc-x86"
        }
    ],
    "version": 4
}

注意：

路径使用正斜杠 /（VSCode 支持）

如果 SDCC 安装在其他位置，请修改路径

保存后，VSCode 应能正确识别 P1、__sfr 等 8051 特有语法。

第五步：编写 Makefile（一键编译 + 生成 HEX）

创建 Makefile（专为 Windows 优化）：

makefile 复制代码

TARGET = main
SRC_DIR = src
BUILD_DIR = build
CFLAGS = --model-small --opt-code-speed

.PHONY: all
all: $(BUILD_DIR)/$(TARGET).hex

# 编译 C 源码 → 生成 .ihx
$(BUILD_DIR)/$(TARGET).ihx: $(SRC_DIR)/$(TARGET).c
	@if not exist $(BUILD_DIR) mkdir $(BUILD_DIR)
	@sdcc $(CFLAGS) -o $(BUILD_DIR)/$(TARGET).ihx $<

# 由 .ihx → 生成标准 .hex
$(BUILD_DIR)/$(TARGET).hex: $(BUILD_DIR)/$(TARGET).ihx
	@packihx $< > $@
	@echo 生成 $(BUILD_DIR)/$(TARGET).hex 成功！

# 烧录到 STC 单片机
flash: $(BUILD_DIR)/$(TARGET).ihx
	@stcgal -P stc89 -p COM3 $<

# 清理构建文件
clean:
	@if exist $(BUILD_DIR) rmdir /S /Q $(BUILD_DIR)

.PHONY: clean flash

重要：

将 COM3 替换为你实际的串口号（在设备管理器中查看）

支持的芯片型号：stc89、stc12、stc15 等（运行 stcgal -L 查看）

第六步：编译与烧录

1. 打开项目目录

在 VSCode 中打开 8051-project 文件夹。

2. 打开终端（Terminal → New Terminal）

确保终端是 PowerShell（不是 WSL 或 Git Bash）。

3. 编译项目（生成 .ihx + .hex）

powershell 复制代码

make

你将得到：

build/main.ihx（SDCC 原生格式）
build/main.hex（标准 Intel HEX 格式，通用烧录）

4. 烧录到单片机

powershell 复制代码

make flash

烧录操作流程：

运行 make flash
终端显示 Waiting for MCU...
此时给单片机断电 → 再上电（触发 STC ISP 模式）
等待自动烧录完成（约 2~5 秒）

硬件连接：

USB-TTL TX → 单片机 P3.0 (RXD)

USB-TTL RX → 单片机 P3.1 (TXD)

GND 接 GND

常见问题 FAQ

Q1：VSCode 报错 "P1 未定义"

检查 c_cpp_properties.json 中路径是否为 C:/SDCC/share/include/mcs51
确认文件存在：C:\SDCC\share\include\mcs51\8051.h

Q2：`make` 命令不存在

安装 Chocolatey 后运行：
powershell 复制代码
```
choco install make
```
或使用 MSYS2（更完整工具链）

Q3：stcgal 报 "Permission denied" 或 "Port not found"

检查设备管理器中的 COM 端口号
修改 Makefile 中的 -p COM3 为你的端口（如 COM5）

Q4：烧录时一直 "Waiting for MCU..."

确保在看到提示后再给单片机上电
检查串口线是否接反（TX-RX 必须交叉）
尝试降低波特率：stcgal -b 2400 ...

生成 HEX 文件的意义

.hex 是 行业标准格式，兼容所有烧录工具
即使不用 stcgal，也可用 STC-ISP 官方软件 烧录 .hex
方便分享、存档、版本管理

Windows 上使用 VSCode + SDCC 开发 51 单片机完整教程

文章目录

为什么选择这个方案？

第一步：安装必备工具

1. 安装 SDCC（8051 编译器）

2. 安装 VSCode

3. 安装 Python（用于烧录工具）

4. 安装 stcgal（STC 芯片烧录工具）

5. 安装 USB 转串口驱动

第二步：创建项目结构

第三步：编写示例代码（src/main.c）

第四步：配置 VSCode 智能提示

第五步：编写 Makefile（一键编译 + 生成 HEX）

第六步：编译与烧录

1. 打开项目目录

2. 打开终端（Terminal → New Terminal）

3. 编译项目（生成 .ihx + .hex）

4. 烧录到单片机

常见问题 FAQ

Q1：VSCode 报错 "P1 未定义"

Q2：make 命令不存在

Q3：stcgal 报 "Permission denied" 或 "Port not found"

Q4：烧录时一直 "Waiting for MCU..."

生成 HEX 文件的意义

第三步：编写示例代码（`src/main.c`）

Q2：`make` 命令不存在