PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Исполняемый код

Конечным результатом любого процесса трансляции является объектный файл, иногда называемый также файлом в машинных кодах. После размещения указанного кода в памяти программ микроконтроллера он может запускаться как исполнимая программа.

Как видно из Листинга 8.3, этот файл состоит из строк шестнадцатеричных чисел, представляющих двоичный машинный код, каждая из которых начинается с адреса размещения первого байта строки. Этот файл может использоваться программатором для записи кода в ПЗУ программ по корректным адресам. Поскольку в файле явно указано местоположение каждого байта, такой тип файлов называется файлом с абсолютным объектным кодом. Часть ПО программатора микроконтроллеров PIC (см. Рис. 17.4 на стр. 616), которая считывает, декодирует и помещает этот код в память программ устройства, иногда называют абсолютным загрузчиком.

Листинг 8.3. Содержимое файла с абсолютным машинным кодом root_abs. hex

: 020000040000FA

: 040000000022630077

: 10040000АА01А801А901А90А2908А702280803С12

: 10041000013EA602031C132AAA0A290802ЗЕ031859

: 0A042000A80AA900042A2A0808000F

: 00000001FF

В мире микроконтроллеров/микропроцессоров используется много разнообразных форматов. Хотя большая часть этих стандартов де-факто присущи какому-либо конкретному производителю, они в большинстве своем могут использоваться совместно с любыми марками микроконтроллеров. Формат файла с машинным кодом, используемый нами, известен как «8-bit Intel hex» и был задан с помощью флага /aINHEX8M.

Давайте попристальнее взглянем на одну из строк файла root_abs. hex.

Загрузчик распознает запись по символу двоеточия. Двоеточие сопровождается двухразрядным шестнадцатеричным числом, указывающим количество байтов машинного кода в этой записи; в данном случае оно равно h’10’ = d’16’. Следующие четыре шестнадцатеричных разряда являются начальным адресом данных. Поскольку память программ в микроконтроллерах PIC адресуется пословно, адрес команды h’200’ транслируется в адрес байта h’400’. Следующее 2-разрядное число является признаком записи: h’00’ — для нормальной записи и h’01’ — для записи конца файла (см. последнюю строку в Листинге 8.3).

Основным содержимым записи является машинный код, в котором каждая команда записывается двумя 2-разрядными шестнадцатеричными числами в порядке младший байт: старший байт. Сначала загрузчик считывает младший байт (например, h’AA’), а затем добавляет к нему старший байт (например, h’01’), формируя 12-, 14- или 16-битное слово в зависимости от модели целевого микроконтроллера. Например, код команды clrf h’2А’ для 14-битного ядра будет равен h’01AA’[112].

Последний байт записи называется контрольной суммой. Контрольная сумма вычисляется как дополнительный код суммы всех предыдущих байтов записи, т. е. отрицательное значение суммы, игнорируя любые переполнения. Для контроля корректности передачи загрузчик складывает все принятые байты записи, включая байт контрольной суммы. Если при передаче не было ошибок, полученное число должно быть равно нулю.

Ассемблеры очень привередливы к синтаксису исходного кода. При наличии в исходном коде синтаксических ошибок[113] будет сгенерирован файл сообщений об ошибках. Например, если бы при наборе 50-й строки была допущена ошибка:

got SQRLOOP

то был бы сгенерирован файл сообщений об ошибках, текст которого приведен в Листинге 8.4.

Листинг 8.4. Содержимое файла сообщений об ошибках.

Warning[207] ROOT_ABS.ASM 50: Found label after column 1. (got)

Error[122] ROOT_ABS.ASM 50: Illegal opcode (SQRLOOP)

Ассемблер не смог распознать слово got как команду или директиву и ошибочно предположил, что это метка, начинающаяся в 1-й позиции строки. Исходя из этого предположения, он решил, что слово SQRLOOP — это мнемоническое обозначение команды/директивы, и опять же не смог его распознать.

* * *