Ассемблер

Управляющая программа МПК

Обзор программных средств, используемых при проектировании мехатронных систем с МПК

Лекция 2

Основным средством получения конечного программного продукта – исполняемого модуля - является компилятор. Под компилятором понимается специальная программа, переводящая исходные тексты на конкретном языке программирования или сразу в исполняемый модуль, содержащий коды машинных команд данного процессора (микроконтроллера), или в промежуточный формат, т.н. объектный модуль. В последнем случае для получения исполняемого модуля требуется применение еще одной специальной программы - линковщика. Линковщик позволяет сформировать конечный исполняемый модуль путем объединения нескольких отдельных объектных модулей. На рис.2 представлена схема процесса создания исполняемого модуля, где библиотекарь представляет собой специальную программу для обслуживания объектных модулей в виде библиотек. Часто под термином компилятор понимается пакет, состоящий из собственно компилятора, линковщика и библиотекаря, что и будем использовать далее в тексте. При этом в качестве платформы функционирования всех программных средств будем подразумевать Intel платформу в виде IBM совместимых персональных компьютеров.

Для разработки управляющей программы МПК в настоящее время используются практически только два языка программирования – ассемблер и Си. Это определяется широким распространением компиляторов только этих двух языков при программировании различных процессоров и микроконтроллеров. Что касается других языков, например, Forth, то он не получил широкого распространения.

Ассемблером принято называть машинно-ориентированный язык, в котором каждой мнемонической команде соответствует одна машинная инструкция (за исключением макрокоманд). Макроассемблером называется ассемблер, в котором используется механизм макроподстановок (макрокоманд). Суть макроподстановки состоит в замене на первом шаге компиляции символьного имени макрокоманды соответствующим ему блоком программного кода. Преимуществом ассемблера над другими языками является минимальный размер исполняемого модуля и максимальное быстродействие. Применение ассемблера требует глубокого знания архитектуры и логики МПК и предъявляет повышенные требования к программисту.

Для разработки управляющей программы для МПК на основе процессоров Intel 80x86 подходит практически любой 16-разрядный компилятор, ориентированный на аппаратную платформу Intel, например, фирмы Microsoft (MASM, версии 5.10, 6.10), фирмы Borland (TASM, версии 2.0, 2.5). Указанные компиляторы поддерживают работу из командной строки (отсутствует графический интерфейс), а результирующие файлы по умолчанию имеют расширение “.EXE”. Для соответствия формату исполняемого модуля процессора результирующий файл должен представлять собой двоичный образ управляющей программы, т.е. иметь расширение “.BIN” или “.COM”. Это достигается или применением линковщика со специальным ключом (для линковщика TLINK.EXE 4.01 фирмы Borland это /Tdc) или конвертированием результирующего файла с расширением “.EXE” в файл с расширением “.BIN” при помощи утилиты “EXE2BIN.EXE”. В случае, если программное обеспечение, используемое далее, не понимает файл с расширением “.BIN”, достаточно переименовать расширение в “.COM”.

Для разработки управляющей программы для МПК на основе других типов микроконтроллеров (не Intel) используются т.н. кросс-ассемблеры, т.е. ассемблеры, которые работают на одной аппаратной платформе, называемой хост-платформой (в нашем случае - Intel), а предназначены для обслуживания другой, называемой целевой (например, Siemens). Далее название кросс-ассемблер использовать не будем.

Для разработки управляющей программы для МПК на основе микроконтроллеров клона Siemens SAB C16x могут использоваться компиляторы ASM167 (версия 1.1), VASM (версия 1.02), а также среда разработки mVision (версии 2 и 3) фирмы Keil Software, содержащая макроассемблер A166. Результирующие файлы указанных компиляторов имеют шестнадцатеричный формат с расширением “.HEX”, а среда mVision и компилятор VASM позволяют получить также файл с расширением “.BIN”.

Дата добавления: 2014-12-16