Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Информатика, программирование->Книга
Разметка страниц – удобен для окончательного форматирования таблицы перед распечаткой. Границы между страницами в этом режиме отображаются синими пунк...полностью>>
Информатика, программирование->Лабораторная работа
4.17. Зафіксувати уміст регістрів ПЕРЕД позиціонуванням курсору (викликом переривання) для виведення повідомлення про першу з трьох клавіш, які повинн...полностью>>
Информатика, программирование->Лабораторная работа
Следовательно, определение пароля с помощью словаря является более быстрым, чем перебором, если, конечно же, пароль является словом из словаря. Однако...полностью>>
Информатика, программирование->Курсовая работа
В даній курсовій роботі було розглянуто основні типи систем числення, їх властивості, та основні способи переведення з однієї системи числення в іншу....полностью>>

Главная > Книга >Информатика, программирование

Сохрани ссылку в одной из сетей:

8. Проверить работоспособность алгоритма на бумаге путем подстановки в него действительных данных. Убедиться в его сходимости и результативности.

9. Рассмотреть предельные случаи и попытаться определить граничные значения информационных объектов, с которыми оперирует алгоритм, за пределами которых он теряет свойства конечности, сходимости или результативности. Особое внимание при этом следует уделить анализу возможных ситуаций переполнения разрядной сетки микроконтроллера, изменения знака результата операции, деления на переменную, которая может принять нулевое значение и т.п.

10. Провести мысленный эксперимент по определению работоспособности алгоритма в реальной среде функционирования микроконтроллера.

Практика разработки прикладного программного обеспечения для микропроцессорной техники и, в частности, для микроконтроллеров семейства MCS-51 показала, что применение описанной процедуры проектирования алгоритмов, базирующейся на декомпозиции и структурном программировании, позволяет уверенно получать работоспособные МК-программы.

Этап "от исходной МК-программы к загрузочному модулю" предусматривает получение машинных (объектных) кодов МК-программы, настроенных на определенное адресное пространство памяти программ микроконтроллера. Этот этап поддерживается специальными программными средствами, функционирующими на базе широко распространенных персональных компьютеров (ПК). Указанные средства, а точнее кросс-средства (т.к. системы команд микроконтроллера 8051 и микропроцессора ПК не совпадают) обычно включают кросс-ассемблер и кросс-редактор связей.

3.2. Кросс-ассемблер X8051

Кросс-ассемблер X8051 работает в среде операционной системы MSDOS (версия не ниже 3.30) и дает пользователю возможность преобразовывать исходные модули МК-программ, написанные на языке АСМ51 и содержащие не более 30000 строк, в эквивалентные объектные модули, которые впоследствии могут быть скомпонованы с другими объектными модулями и настроены на определенное адресное пространство памяти программ МК кросс-редактором связей Link.

Основные функции кросс-ассемблера X8051:

- синтаксический и семантический контроль исходного модуля

МК-программы;

- преобразование (трансляция) исходного текста в объектный код;

- формирование листинга трансляции.

Работа кросс-ассемблера начинается с запуска файла x8051.exe и ведется в диалоговом режиме. Сразу после запуска указанного файла на экран выдается заголовок, а затем запрос на вывод листинга с указанием ключей:

Listing Destination (N, T, D, E, L, P, =N):

где

N - не выводить;

T - выводить на терминал;

D - выводить на диск;

E - выводить только ошибки;

L - выводить листинг (вкл./выкл.);

P - выводить на принтер;

- равносильно "N".

Если ответить "D" или "P", то задается вопрос - выводить ли таблицу перекрестных ссылок:

Generate Cross Reference ? (Y/N =N):

где Y - да, N - нет.

Если ответить "L" (вывод листинга контролируется директивами LIST, NLIST языка АСМ51), то выводится дополнительное сообщение:

LIST ON/OFF Listing Destination (T, D, P, =T):

где значение ключей остается прежним.

Если ответить "E" (в листинг будут выводиться только ошибки), то выводится дополнительное сообщение:

Error Only Listing Destination (T, D, P, =T):

где значение ключей остается прежним.

Затем запрашиваются имена входного и выходного файлов:

Input Filename:

Output Filename:

Если расширение входного файла (исходного модуля МК-программы) не указано, то оно по умолчанию принимается равным .asm. Расширение выходного файла (объектного модуля МК-программы) по умолчанию равно .obj. Если не указано имя выходного файла, то ему присваивается имя входного файла с расширением .obj. Файл листинга трансляции имеет расширение .lst. Таблица перекрестных ссылок, в случае ее вывода, заносится в файл листинга.

Кросс-ассемблер обрабатывает исходный модуль МК-программы за два прохода. При первом проходе читается входной файл, контролируется каждая строка исходного модуля, создается таблица перекрестных ссылок. При втором проходе создается объектный модуль и листинг трансляции.

Пример листинга трансляции (файл prim.lst):

2500 A.D. 8051 Macro Assembler - Version 4.02a

Input Filename: prim.asm

Output Filename: prim.obj

1 0000 75 F0 64 BINBCD MOV B,#100

2 0003 84 DIV AB

3 0004 F9 MOV R1,A

4 0005 74 0A MOV A,#10

5 0007 C5 F0 XCH A,B

6 0009 84 DIV AB

7 000A C4 SWAP A

8 000B 25 F0 ADD A,B

9 000D F8 MOV R0,A

10 000E 22 RET

Lines Assembled: 10 Assembly Errors: 0

Здесь крайний слева (первый) столбец содержит номера строк, а второй и третий столбцы указывают соответственно адреса ячеек памяти программ микроконтроллера и коды команд, используемых в МК-программе.

3.3. Кросс-редактор связей Link

Кросс-редактор связей Link работает в среде операционной системы MSDOS (версия не ниже 3.30) и дает пользователю возможность объединять до 20 сформированных кросс-ассемблером X8051 объектных модулей, настраивая их на выполнение с определенного адреса. При этом создается загрузочный модуль МК-программы.

Основные функции кросс-редактора связей Link:

- настройка объектных модулей на заданное адресное пространство памяти программ микроконтроллера 8051;

- разрешение внешних ссылок;

- формирование в различных форматах загрузочного модуля и таблицы символических имен;

- выявление ошибок редактирования;

- формирование листинга редактирования в виде карты загрузки.

Работа кросс-редактора связей начинается с запуска файла link.exe и ведется в диалоговом режиме. Сразу после запуска указанного файла на экран выдается заголовок, а затем запрашивается имя входного файла и значение смещения объектного модуля, входящего в этот файл:

Input Filename:

Enter Offset For 'Code':

Эти сообщения повторяются до тех пор, пока все входные файлы не будут перечислены. Расширение входных файлов по умолчанию принимается равным .obj. Шестнадцатеричное значение смещения прибавляется к начальному адресу объектного модуля МК-программы, устанавливаемому, как известно, директивой ORG.

После того, как все входные файлы перечислены, на запрос имени следующего входного файла надо нажать клавишу "Enter" и на экране появится запрос имени выходного файла (загрузочного модуля):

Output Filename:

Если не указано имя выходного файла, то присваивается имя первого входного файла.

После нажатия клавиши "Enter" на экране появится запрос имени файла библиотеки:

Library Filename:

Ответ из нажатия клавиши "Enter" завершает ввод имен библиотечных файлов, расширение которых по умолчанию принимается равным .lib.

В следующем сообщении запрашиваются ключи вывода результатов работы кросс-редактора связей:

Options (D, S, A, M, Z, X, H, E, T, 1, 2, 3, =Default):

где

D - вывод на диск выходного файла в шестнадцатеричном формате INTEL с расширением .hex (по умолчанию) и файла с расширением .map, содержащего ошибки редактирования, таблицу общих символических имен в алфавитном порядке, карту загрузки;

S - вывод на диск выходного файла в шестнадцатеричном формате INTEL с расширением .hex (по умолчанию) и файла с расширением .sym, содержащего таблицу общих символических имен (длина имени 32 знака);

A - вывод на диск выходного файла в шестнадцатеричном формате INTEL с расширением .hex (по умолчанию) и файла с расширением .sym, содержащего таблицу общих символических имен (длина имени 10 знаков);

M - вывод на диск выходного файла в шестнадцатеричном формате INTEL с расширением .hex (по умолчанию) и файла с расширением .sym в формате MICROTEK, содержащего таблицу символических имен. При этом в исходный модуль МК-программы должна быть включена директива SYMBOLS;

Z - вывод на диск выходного файла в шестнадцатеричном формате INTEL с расширением .hex (по умолчанию) и файла с расширением .sym в формате ZAK, содержащего таблицу символических имен. При этом в исходный модуль МК-программы должна быть включена директива SYMBOLS;

X - не используется;

H - вывод на диск выходного файла с расширением .hex (по умолчанию) в шестнадцатеричном формате INTEL;

E - вывод на диск выходного файла с расширением .hex (по умолчанию) в расширенном шестнадцатеричном формате INTEL;

T - вывод на диск выходного файла с расширением .tek (по умолчанию) в шестнадцатеричном формате TEKTRONIX;

1 - вывод на диск выходного файла с расширением .s19 (по умолчанию) в формате MOTOROLA S19;

2 - вывод на диск выходного файла с расширением .s28 (по умолчанию) в формате MOTOROLA S28;

3 - вывод на диск выходного файла с расширением .s37 (по умолчанию) в формате MOTOROLA S37.

Из перечисленных выше форматов, в которых может быть представлен выходной файл кросс-редактора связей (загрузочный модуль МК-программы), наиболее востребованным является шестнадцатеричный формат INTEL.

Файл в указанном формате состоит из записей (строк), причем каждая строка содержит шесть полей (поле признак записи, поле длина, поле адрес загрузки, поле тип записи, поле данные и поле контрольная сумма).

Поле признак записи состоит из одного символа ":" (двоеточие).

Поле длина занимает один байт и содержит число байтов данных в записи. Это число не может превышать значение, заданное из диапазона 01H-0FFH операндом директивы RECSIZE. При отсутствии в исходном модуле МК-программы указанной директивы число в поле длина не может превышать 10H. Значение поля длина последней записи файла равно нулю.

Поле адрес загрузки состоит из двух байтов и представляет собой шестнадцатеричный адрес загрузки первого в записи байта данных. В последней записи файла это поле содержит нулевой адрес.

Поле тип записи состоит из одного байта, значение которого равно 00H (01H), если запись не последняя (последняя).

Поле данные состоит из фактических данных, байты которых нумеруются слева направо. В последней записи файла данные отсутствуют.

Поле контрольная сумма занимает один байт и представляет собой дополнительный код двоичной суммы значений поля длина, поля адрес загрузки, поля тип записи и поля данные.

Пример файла в шестнадцатеричном формате INTEL (файл prim.hex):

:0F00000075F06484F9740AC5F084C425F0F82201

:00000001FF

Пример файла с расширением .map (файл prim.map):

Global Symbol Name Global Value Global Filename

***********************************************************

* LOAD MAP *

***********************************************************

* Section Name Starting Address Ending Address Size *

***********************************************************

* prim.obj *

* CODE 0000 000E 000F *

***********************************************************

Link Errors: 0 Output Format: Intel Hex

3.4. Примеры микроконтроллерных программ

широкого применения

Сроки проектирования прикладного программного обеспечения микроконтроллеров MCS-51 существенно сокращаются при использовании готовых МК-программ, реализующих типовые процедуры обработки данных (преобразование системы счисления, работа с таблицами констант, формирование заданной задержки и др.). Рассмотрим ряд МК-программ широкого применения, написанных на языке АСМ51.

Преобразование системы счисления. Подпрограмма BINBCD выполняет преобразование целого двоичного 8-разрядного числа без знака, содержащегося в аккумуляторе A (значение в интервале 0-255), в трехзначное двоично-десятичное число, занимающее два байта и размещаемое в регистрах R1 (сотни), R2 (десятки и единицы).

BINBCD MOV B,#100

DIV AB ;разделить на 100 для определения

;числа сотен

MOV R1,A ;сохранить число сотен в R1

MOV A,#10

XCH A,B ;поместить остаток в A

DIV AB ;разделить на 10 для определения

;числа десятков

SWAP A ;число десятков в старшей тетраде A

ADD A,B ;число единиц в младшей тетраде A

MOV R0,A ;сохранить число десятков и единиц в R0

RET

Фрагмент МК-программы, предложенный ниже, обеспечивает преобразование двухзначного двоично-десятичного числа, содержащегося в R3, в двоичное 8-разрядное число, размещаемое в регистре DPH.

CONV MACRO BCD,BIN ;начало макроопределения с

;формальными параметрами BCD и BIN

MOV A,BCD

MOV B,#10H

DIV AB ;разделить на 16 для отделения

;старшей и младшей тетрад A

MOV R1,B

MOV B,#10

MUL AB

ADD A,R1

MOV BIN,A

ENDM ;конец макроопределения

CONV R3,DPH ;макрокоманда с фактическими

;параметрами R3 и DPH

Считывание таймера/счетчика в процессе работы. Часто встречаются ситуации, когда необходимо определить текущее состояние работающего T/Cj (j{0,1}). Указанное может быть легко осуществлено последовательным чтением регистров THj и TLj, после которого обязательно следует убедиться в том, что содержимое THj не изменилось (изменение возникает при переполнении TLj). Если изменение все же имело место, то следует повторить процедуру чтения сначала. Изложенный алгоритм реализован в подпрограмме RDT, приведенной ниже.

RDT MOV A,TH0

MOV R0,TL0 ;пересылка младшего байта T/C0 в R0

CJNE A,TH0,RDT ;контроль старшего байта T/C0

MOV R1,A ;пересылка старшего байта T/C0 в R1

RET

Передача параметров в подпрограмму. Обычно передача параметров перед вызовом подпрограммы осуществляется путем их загрузки в заданные регистры. Однако, если большое число параметров представляют собой константы, то более эффективным оказывается подход, при котором параметры фактически являются частью программного кода, следуя непосредственно за командой вызова подпрограммы. В этом случае подпрограмма определяет их местонахождение по адресу возврата в стеке. Рассмотрим подпрограмму ADDBCD, которая иллюстрирует указанный подход при суммировании четырехзначной двоично-десятичной константы 1234H с четырехзначной двоично-десятичной переменной, размещенной в резидентной памяти данных.

LCALL ADDBCD

DW 1234H ;BCD-константа

DB 56H ;адрес мл. байта BCD-переменной

DB 78H ;адрес мл. байта BCD-суммы

.........

ADDBCD POP DPH ;размещение в DPTR

POP DPL ;адреса возврата

MOV A,#2

MOVC A,@A+DPTR ;(A)=56H

MOV R0,A

MOV A,#3

MOVC A,@A+DPTR ;(A)=78H

MOV R1,A

MOV A,#1

MOVC A,@A+DPTR ;(A)=34H

ADD A,@R0 ;вычисление младшего байта суммы

DA A ;десятичная коррекция

MOV @R1,A

INC R0

INC R1

CLR A

MOVC A,@A+DPTR ;(A)=12H

ADDC A,@R0 ;вычисление старшего байта суммы

DA A ;десятичная коррекция

MOV @R1,A

MOV A,#4

JMP @A+DPTR ;переход к команде, следующей за

;списком параметров

Адрес

STRT

Рис.3. Схема размещения табличных констант в ПП

Работа с таблицами констант. Существует довольно широкий круг задач, в которых используются большие многомерные таблицы калибровочных констант, нелинейных параметров и т.п. Подпрограмма MATRX осуществляет доступ к байтовым элементам двумерной таблицы размерности mn (m,n255), размещенной в одномерной памяти программ микроконтроллера 8051 (рис.3), при этом адрес ADR ячейки ПП, содержащей элемент , определяется по формуле:

,

где и есть соответственно номер строки и столбца таблицы; STRT есть адрес ячейки ПП, содержащей элемент .

Отметим, что адрес ячейки ПП, содержащей элемент , должен удовлетворять условию .

;(R0)=i, (R1)=j, (DPTR)=STRT

MATRX MOV A,R0 ;(A)=i

DEC A

MOV B,#n

MUL AB

ADD A,DPL

MOV DPL,A ;в DPL младший байт STRT+n(i-1)

MOV A,B

ADDC A,DPH

MOV DPH,A ;в DPH старший байт STRT+n(i-1)

MOV A,R1 ;(A)=j

DEC A

MOVC A,@A+DPTR ;(A)=aij

RET

STRT DB a11,a12,...,a1n

DB a21,a22,...,a2n

..................

DB am1,am2,...,amn

Организация ветвления на n направлений предполагает выбор одной из n программных процедур в зависимости от выполнения соответствующего условия. Ниже приводится пример подпрограммы, эффективно реализующей указанный выбор. Здесь в зависимости от значения содержимого программно доступного элемента MEMSEL осуществляется переход к одной из команд с адресами MT1-MTn. При использовании подпрограммы JMP_n необходимо учитывать, что количество ячеек памяти программ, отведенное под таблицу адресов перехода и под область программных процедур, ограниченную адресами MT1 и MTn, не должно превышать 256 байт.

;(MEMSEL){0,...,n-1}

MEMSEL REG R3

JMP_n MOV A,MEMSEL

MOV DPTR,#TBL

MOVC A,@A+DPTR

JMP @A+DPTR

TBL DB MT1-TBL,MT2-TBL,...,MTn-TBL

MT1 ..........

RET

MT2 ..........

RET

..........

MTn ..........

RET

Программирование последовательного порта. Последовательный порт микроконтроллера 8051 обеспечивает широкие возможности по организации приема/передачи данных, при этом настройка на заданную скорость приема/передачи и требуемый протокол обмена достигается соответствующей инициализацией регистров PCON (табл.2.2), TMOD (табл.2.4), SCON (табл.2.5). В качестве примера ниже приводятся три подпрограммы, которые совместно обеспечивают работу последовательного порта в режиме 3 со скоростью приема/передачи данных 2400 бод.

;INIT - подпрограмма инициализации

INIT MOV SCON,#1101xx10B ;x{0,1}

MOV TMOD,#0010xxxxB ;настройка T/C1

MOV PCON,#0 ;сброс бита SMOD

MOV TH2,#<.NOT.K+1 ;, где

;МГц есть частота синхро-

;низации микроконтроллера

SETB TR1 ;включить T/C1

RET

;SP_OUT - подпрограмма передачи данных и контрольного бита

SP_OUT MOV C,P ;пересылка контрольного бита из флага

MOV TB8,C ;паритета в SCON.3

M1 JNB TI,M1 ;синхронизация передачи

CLR TI ;сброс бита SCON.1

MOV SBUF,A ;передача контрольного бита и

;содержимого A через посл. порт

RET

;SP_IN - подпрограмма приема данных и контрольного бита

SP_IN JNB RI,SP_IN ;синхронизация приема

CLR RI ;сброс бита SCON.0

MOV A,SBUF ;загрузка принятого байта данных в A

MOV C,RB8 ;загрузка девятого принятого бита

;данных (контрольного бита) в C

RET

Программная организация задержки. Процедура организации временной задержки может быть реализована на основе программного цикла. При этом в заданный регистр загружается число, которое затем в каждом проходе цикла уменьшается на единицу. Так продолжается до тех пор, пока содержимое используемого регистра не станет равным нулю, что интерпретируется МК-программой как момент выхода из цикла. Время задержки при этом зависит от числа, загруженного в регистр, и времени выполнения команд, образующих цикл. Например, задержка, формируемая подпрограммой DELAY1, будет определяться выражением:

,

где f есть частота синхронизации микроконтроллера. Если , то мкс. Задержку большей длительности при той же частоте синхронизации можно получить вложением циклов, как показано в подпрограмме DELAY2, для которой (мкс).

DELAY1 MOV R2,#n

M1 DJNZ R2,M1

RET

DELAY2 MOV R1,#n

MET2 MOV R2,#m

MET1 DJNZ R2,MET1

DJNZ R1,MET2

RET

Отметим, что максимальное время задержки, формируемой подпрограммой DELAY2, будет составлять .

Список литературы

1. Сташин В.В. и др. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах/ В.В.Сташин, А.В.Урусов, О.Ф.Мологонцева. М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Белов А.М. и др. Средства автоматизации программирования микропроцессорных устройств/ А.М.Белов, Е.А.Иванов, Л.Л.Муренко. М.: Энергоатомиздат, 1988.

3. Программирование микропроцессорных устройств: Сборник лабораторных работ/ Д.В.Андреев. Ульяновск: УлГТУ, 1994.

4. Андреев Д.В. Применение отладочных программных средств в курсе «Проектирование микропроцессорных устройств»// Сборник тезисов науч.-метод. конф. «Компьютерные технологии в высшем образовании». Ульяновск: УлГТУ, 1999.

5. Однокристальные микроЭВМ. М.: МИКАП, 1994.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . 3

Глава 1. СОСТАВ СЕМЕЙСТВА MCS-51. . . . . . . 5

1.1. Микроконтроллеры фирмы Intel . . . . . . . . 6

1.2. Микроконтроллеры фирмы Philips. . . . . . . . 11

1.3. Микроконтроллеры фирм Siemens, Atmel и

Dallas Semiconductor. . . . . . . . . . . 15

Список литературы. . . . . . . . . . . . 18

Глава 2. Особенности программирования

микроконтроллеров MCS-51. . . . . . . 19

2.1. Программная модель микроконтроллера 8051 . . . . . 19

2.2. Ассемблерный язык микроконтроллера 8051. . . . . . 31

2.2.1. Система команд языка АСМ51 . . . . . . . 34

2.2.2. Директивы языка АСМ51 . . . . . . . . 69

Список литературы. . . . . . . . . . . . 72

Глава 3. Технология разработки прикладного

программного обеспечения

микроконтроллеров MCS-51. . . . . . . 73

3.1. Этапы проектирования ППО. . . . . . . . . 73

3.2. Кросс-ассемблер X8051. . . . . . . . . . 76

3.3. Кросс-редактор связей Link . . . . . . . . . 78

3.4. Примеры микроконтроллерных программ

широкого применения . . . . . . . . . . 81

Список литературы. . . . . . . . . . . . 87

87




Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Микроконтроллеры общего назначения для встраиваемых приложений производства ATMEL Corporation

    Реферат >> Информатика
    ... основан на классическом микроконтроллере Intel 8051. Продукция Atmel включает микроконтроллеры MCS-51, AT91SAM и AT91CAP ... данных соответствует интерфейсу V.24. Для программирования микроконтроллеров MARC4 разработано программное обеспечение для ...
  2. Система охранной сигнализации промышленного объекта на базе разнотипных датчиков

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... гибкой. В более сложных модификациях микроконтроллеров семейства MCS-51 количество периферийных устройств увеличено, что ... http://ru.wikipedia.org Андреев Д.В. Программирование микроконтроллеров MCS-51.: Учеб. Пособие – Ульяновск: УлГТУ, 2000 ...
  3. Разработка и отладка программного обеспечения виртуальной лаборатории Программирование микроконтроллерных

    Магистерская работа >> Информатика
    ... типы МК (AVR, PIC или MCS-51). 6. Лабораторный практикум должен разрешать выполнение ... лаборатория MICROVIEW-R Томского государственного университета "Программирование микроконтроллеров". Скороделов В.В., Шершнев А.А., Виртуальный генератор сигналов ...
  4. Микропроцессоры и цифровая обработка сигналов Знакомство с интегрированной средой программирования KEIL-C

    Лабораторная работа >> Информатика, программирование
    ... сигналов Знакомство с интегрированной средой программирования KEIL-C Цель работы 1. ... Изучить интегрированную среду программирования keil-C. 2. Получить навыки работы ... с текстовым редактором этой среды программирования. 3. Получить навыки работы с ...
  5. Разработка электронного кодового замка

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... спектр микроконтроллеров, основанных на архитектуре MCS-51. Данная линейка микроконтроллеров включает ... изделия в корпусах стандартных типоразмеров с поддержкой функции внутрисистемного программирования ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0019679069519043