Бродин В. Б., Шагурин И. И. Микроконтроллеры (1999) (1095894), страница 60
Текст из файла (страница 60)
4.6. Этапы создания прикладной программы иа языке Рьлп-61 Содержание этапов и используемые при этом инструментальные средства следутощие: + создание исходного текста программы. Исходные модули программы могут быть написаны как на языке высокого уровня, так и на ассемблере. Используется редактор текста, который в состав традиционного инструментального пакета обычно не входит; + трансляция.
Транслятор и Ассемблер преобразуют исходный текст в перемещаемый объектный код. Кроме файлов объектного кода каждый из них формирует файл листинга трансляции. Используется транслятор (Рд.ГГМ- 51) и Ассемблер (АВМ51) из пакета инструментальных средств; йг создание биБлиотечных модулей. Библиотекарь позволяет помещать перемещаемый модуль в библиотеку, извлекать модуль из библиотеки, создавать новую библиотеку и т.д. Используется программа-библиотекарь (1.1В51) из пакета инструментальных средств; + компоновка перемещаемых обьвктныхмодулвй (в том числе библиотечных) в единую программу и размещение ее по абсолютным адресам памяти. Используется программа-компоновщик (К(.51) из пакета инструментальных средств; Е преобразование абсолютного кода в файл типа.йвх.
Используется утилита-конвертор (ОН) из пакета инструментальных средств. 314 МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙС Следует отметить, что язык 1'Е/М специально создавался для программирования микропроцессоров, а язьни Паскаль-ХХ и Си-ХХ в версиях для программирования микропроцессорных контроллеров существенно отличаются от версий, используемых при программировании персональных ЭВМ. Языки программирования микропроцессорных контроллеров служат для создания программ, функционирующих, как правило, без операционных систем. По этой причине отсутствуют возможности работы, например, с файлами.
Ограниченные вычислительные возможтГости микроконтроллеров приводят к исключению рекурсии, ограничивают комбинации сложных типов данных (типа массив записей). С другой стороны, каждый язык, например Паскаль-51, ориентирован па архитектуру определепого семейства, включает машинно-зависимую компоненту. В нем можно использовать имена регистров и битов микроконтроллера без предварительного описания. Для работы в реальном масштабе времени введены процедуры прерываний. В настоящее время версии языков программирования, конкретные компиляторы и связаные с ними программы из состава пакетов программирования разрабатываются независимыми фирмами-поставщиками инструментальных средств. При создании исходного текста прикладной программы следует пользоваться руководствами типа «ОпГисаиие языка» из состава документации используемого пакета.
УправтГЛГотцая программа микропроцессорного контроллера создается на основе модульного подхода. В виде отдельных модулей оформляются не только драйверы блоков ввода-вывода, но и части программы, не связанные с аппаратурой, но выполняющие некоторые самостоятельные функции или используемые в нескольких программах. При создании программы на языке Р(.ГГМ-51 в соответствии с рис. 4.5 исходные модули программы могут быть написаны как на языке высокого уровня, так и на ассемблере.
Транслятор (Р! ГГМ-51) и Ассемблер (АВМ51) преобразуют исходный текст в перемещаемый объектный код. Кроме файлов объектного кода каждый из них формирует файл листинга трансляции. При наличии опции 0ЕВПС объектный файл снабжается таблицей символических имен и другой дополнительной информацией, необходимой далее символическому отладчику. Программа-библиотекарь (Е!В51) позволяет работать с библиотекой.
Библиотека — зто файл, содержащий один или несколько соответственно оформленных модулей. Библиотекарь позволяет помещать перемещаемый модуль в библиотеку, извлекать модуль из библиотеки, создавать новую библиотеку и т.д. Программа-компоновщик связывает перемещаемые объектные модули (в том числе библиотечные) в единую программу и размещает ее по абсолтотным адресам памяти. Компоновщик, кроме файла абсолтотного кода, создает файл листинга компоновки-размещения, включающий карту памяти, таблицу символических имен, таблицу перекрестных связей (1ХКЕГ). Файл абсолтотного кода используется далее схемным эмулятором на этапе отладки в реальном масштабе времени и заводом-производителем ГЛАВА Я.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОН ЕССОРНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ 315 микроконтроллеров для масочиого программирования внутренней памяти программ. Для работы с программаторами пользователя, использующими в качестве входных файлы типа .Ьех, в составе пакетов имеется утилита ОН, преобразующая файл абсолютного кода в указанный формат. Инструментальные программы традиционных пакетов запускаются на выполнение в среде МБ РОЯ командными строками операционной системы. Транслятор Р1/М-96, например, запускается следующей строкой: 1сдетп] [сраФЬ] Р1.М96 ]вдеич] 1врайЬ] ВВ!е ]сопФго!В], где сдехч диск, иа котором находится транслятор; сраеЬ путь к директории, содержащей транслятор; ве]етГ: диск, иа котором находится файл с исходным текстом программы; зраФЬ путь к директории, содержащей исходный файл программы ВВ1е имя исходного файла программы; сового]в опции управления транслятором.
Очевидным недостатком такого подхода является низкий уровень интерфейса пользователя. Отладка программы по листингам трансляции занимает много времени. Однако традиционные пакеты инструментальных программ имеют ценность и в настоящее время, поскольку в иих решены задачи, связанные с генерацией эффективного кода, что для микропроцессорных контроллеров имеет первостепенное значение. Традиционные пакеты в настоящее время являются основой систем программирования, имеющих улучшенный интерфейс пользователя за счет оболочек, позволяющих работать в интерактивном режиме. Системы программирования с интерфейсом в виде оболочки. Наиболее простым способом облегчить работу с традиционными пакетами программирования является создание оболочки, имеющей улучшенный интерфейс пользователя. Оболочки обычно имеют меню, позволяющее выбрать один из возможных режимов работы, оконный интерфейс, механизм оперативного режима Не!р.
В качестве собственно инструментальных программ используются традиционные пакеты. Внутренние вызовы програлтмиых модулей, как инструментальных, так и пользовательских, осуществляются с применением обычных командных файлов. Типичным представителем оболочек является одна из версий управляющей программы схемного эмулятора МЭ-85 для микропроцессоров 8085 (К1821ВМ85). Кроме управления эмулятором оиа позволяет создать исходный текст рабочей программы иа языке ассемблер и выполнить трансляцию с использованием одного из фирмеииых кросс-ассемблеров.
Вид окна, в котором выполняется коифигурация и подключение внешних инструментальных программных средств для создания и обработки рабочей программы, приведен иа рис. 4.6. ГЛАВА 4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОПРО РНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ З17 отладку на программной модели и до управления ресурсами схемного эмулятора при отладке рабочей программы совместно с аппаратурой. Платой за эти преимущества является очень большая сложность и трудоемкость работ по созданито и сопровождению такой системы. Рассмотрим возможности интегрированных систем на примере кросс-системы Паскаль-51 для программирования микроконтроллеров семейства 1ттсе1 8051/52. Интегрированная система Паскаль-51 включают редактор текста, кросс- транслятор с кросс-ассемблером, редактор связей, библиотеку периода выполнения, символический отладчик.
Основой этой системы является язык программирования Паскаль-51. Он отличается от авторской версии Н.Вирта следующими особенностями: + наличием машинно-зависимой компоненты, т.е. возможностИ обращаться к программно-доступным ресурсам микроконтроллера без их предварительного описания; + наличием типа 1т11. Битовые переменные являются глобальными и накладываются на пространство битовой памяти, имеются встроенные процедуры работы с битовыми переменными, введены логические операции над битами; + язык Паскаль-51 является языком программирования реального времени.
Это означает, что библиотека исполняющей системы и код, формируемый компилятором являются полностью прерываемыми. Возможно создание специальной процедуры обработки прерываний 1псеггпрг и вызов ее по имени; + язык Паскаль-51 допускает ассемблерные вставки. Язык, компилятор и редактор связей поддерживают модульную технологию программирования. Имеется понятие Епроект», под которым понимается список файлов, транслируемых отдельно, но затем собираемых в один исполняемый модуль редактором связей. В проект могут входить файлы с исходныл» текстом на языке Паскаль-51, на языке ассемблер, объектные файлы. Первый файл проекта рассматривается как главный (Ма1П В1е), редактор связей создает исполняемый модуль с расширением .Ьех от имени главного файла.
После ввода в систему модулей, составляющих рабочую программу, их связывание, подключение библиотек и распределение ресурсов выполняется в автоматическом режиме. Это предохраняет данные от непреднамеренного затирания. Символический отладчик, входящий в интегрированную систему Паскаль- 51, позволяет выполнять отладку на уровне операторов языка высокого уровня, отслеживая изменения логических переменных рабочей программы в ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОПРО ЕССОРНЫК КОНТРОЛЛЕРОВ 319 Первые три команды: Р!1е, Ет!!с, 5еагсЬ вЂ” обслуживают создание и редактирование файлов, как исходных, так и результирующих. Команды Сощр!1е, Кпп, ПеЬпй управляют процессами трансляции, выполнения и отладки рабочей программы. Команды Тоо1з, Орс!Опз, Нагт! служат для настройки программных компонент интегрированной системы и определения конфигурации всего отладочного комплекса. Команда %~пт!ОтВЕ управляет отображением информации на экране, а команда Не!р выдает справочную информацию.
Команда Рйе имеет ниспадающее меню, которое также видно на рис.4.8. Кроме обычных операций чтения, открытия и сохранения файлов с исходным текстом команда Ейе имеет специфические операции чтения загрузочного НЕХ- файла и записи файла в формате НЕХ/В1Х/Р18. Операция Спггепе/ С1г НЕХ 1!!е заменяет текущий НЕХ-файл в памяти отладчика на файл, который отлаживался в предыдущем сеансе работы. Последние три операции позволяют менять текущую директорию, временно выходить в ВОЯ, а также завершать текущий сеанс работы с интегрированной системой. Меньшая яркость букв показывает, что в текущем режиме работы операции не активны. Команда Ейе выполняет стандартные операции копирования выделенного блока в буфер (Сору), перемещения в буфер (Спг), вставки из буфера (Разге), изъятия без помещения в буфер (С!еаг), а также просмотра содержимого буфера (БЬОАВ с1!РЬоагс1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
