PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Большинство ассемблеров позволяет программисту определять последовательность команд процессора в виде макрокоманд. Такие макрокоманды могут в дальнейшем использоваться точно так же, как и обычные команды. Например, в приведенном ниже коде определяется макрокоманда Delay_1ms[114], которая реализует задержку длительностью 1 мс при использовании 4-МГц резонатора. Последовательность «родных» команд заключена между парой директив macro — endm. Впоследствии эти команды будут подставлены ассемблером в текст программы вместо мнемоники Delay_1ms. Заметьте, это просто встраиваемый код, а не вызов подпрограммы.

Delay_1ms macro

                 local LOOP

                 movlw d’250’; Считаем от 250

LOOP         addlw -1; Декрементируем

                 btfss STATUS,Z; до нуля

                   goto LOOP;

                  endm

При использовании в теле макрокоманды меток они должны быть объявлены в ней с помощью директивы local. Эта директива применяется для разрешения конфликта совпадения имен меток при многократном использовании макрокоманды в теле программы.

Данный пример достаточно необычен, поскольку созданная нами «команда» не имеет операндов. Как и «родные» команды, макрокоманды могут иметь один и более операндов. Чтобы посмотреть, как это делается, напишем макрокоманду Вnе (переход, если не равно нулю)[115]. Таким образом, команда Bne NEXT приведет к передаче управления на указанную метку, если флаг Z равен нулю, в противном случае выполнение программы продолжится со следующей команды. Макрокоманда Вnе определяется следующим образом:

Bne macro destination

      btfss STATUS,Z

         goto destination

      endm

Обратите внимание, что имя макрокоманды не должно совпадать с именем реальной команды даже из другого семейства микроконтроллеров.

Макрокоманды могут быть любой сложности и иметь любое количество операндов, разделяемых запятыми. К примеру, компания Microchip предоставляет большое количество макрокоманд, реализующих различные арифметические операции, такие как умножение 16-битных и 32-битных чисел. Однако интенсивное использование макрокоманд может усложнить отладку программы, особенно в тех случаях, когда простая с виду макрокоманда имеет побочные эффекты в виде изменения содержимого регистров и состояния флагов. Частым источником ошибок является использование перед макрокомандой команд пропуска с целью обойти ее при некотором событии. Поскольку макрокоманда в реальности состоит из нескольких команд, выполнение команды пропуска приведет к переходу внутрь макрокоманды, причем с тяжелыми последствиями.

Макроопределения, как приобретенные, так и написанные самостоятельно, можно собрать вместе в один файл и включать в пользовательскую программу директивой include. Так, если ваш файл называется mymacro.mac, то наличие в начале программы строки

include "mymacro.mac"

позволит программисту использовать все макроопределения, описанные в этом файле. Любой макрос, определенный во включаемом файле, но не использующийся в программе, никоим образом не влияет на итоговый машинный код.

Описанный выше процесс называется абсолютным ассемблированием. В этом случае исходный код располагается в единственном файле (ну, может быть, еще в нескольких включаемых файлах), и ассемблер помешает итоговый машинный код по известным (т. е. абсолютным) адресам памяти программ. Когда же программа состоит из нескольких модулей, очень часто написанных разными людьми или/и полученных из внешних источников и коммерческих библиотек,

Процесс создания программы, используемый в таких случаях, изображен на Рис. 8.3. Ключевую роль здесь играет программа компоновщика (или, иначе, редактора связей), которая осуществляет поддержку таких перекрестных ссылок между модулями. Перед компоновкой файл с исходным кодом каждого модуля должен быть транслирован в перемещаемый объектный файл. Термин «перемещаемый» означает, что окончательное местоположение модуля и различные адреса внешних меток еще не определены. Такая трансляция выполняется перемещаемым ассемблером. В отличие от абсолютного ассемблирования, в данном случае область памяти, в которую будет помещен машинный код, определяется компоновщиком, а не программистом, хотя абсолютные адреса, скажем, регистров портов ввода/вывода, все равно могут задаваться.

Рис. 8.3.Перемещаемая трансляция с языка ассемблера

Если рассматривать эту программу как разновидность компоновщика задач, то ее основными функциями будет следующее:

• Объединение кода и данных различных входных модулей.

• Присваивание числовых значений символьным меткам, которым не были заданы фиксированные значения самим программистом, с использованием директив equ и аналогичных.