PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

• Генерация файла с абсолютным машинным кодом, а также сопутствующих файлов символов, листинга и ошибок этапа компоновки.

Чтобы компоновщик мог выполнить свою работу, он должен иметь представление об архитектуре памяти целевого процессора, т. е. он должен знать, где начинается и где заканчивается массив регистров общего назначения, где в памяти программ размещаются вектора, а также по каким адресам может располагаться код программы. Вся эта информация находится в так называемом командном файле компоновщика.

Простой пример такого командного файла для модели PIC16F627 приведен в Листинге 8.5.

Листинг 8.5. Содержимое командного файла компоновщика rms.1kr

// File: rms.1kr

// Simple linker command file for PIC16F627 Created 23/11/2003

CODEPAGE NAME=vectors START=0x0 END=0x4

CODEPAGE NAME=program START=0x5 END=0x3FF

DATABANK NAME=gprs START=0x20 END=0x4F

DATABANK NAME=auto START=0x50 END=0x6F

SECTION NAME=STARTUP ROM=vectors // Reset and int vectors

SECTION NAME=TEXT ROM=program // ROM code space

SECTION NAME=BANK0 RAM=gprs // Bank0 static storage

SECTION NAME=TEMP RAM=auto // Temporary auto storage

В этом файле использованы три директивы[116].

∙ codepage

Директива codepage используется для описания памяти программ. В данном случае директива используется для задания двух областей памяти — области векторов сброса и прерывания vectors, расположенной по адресам h’000’…h’004’, а также области program, расположенной в диапазоне адресов h’005’…h’3FF’ и используемой для размещения исполнимого кода. Думаю, вы уже догадались, что префикс 0х используется для указания шестнадцатеричных значений. Такая нотация используется в языке Си.

∙ databank

Эта директива похожа по своему назначению на директиву codepage, но используется для данных, размещаемых в ОЗУ. В данном случае группа регистров с адресами h’20’…h’4F’ названа gpr0, а группа регистров с адресами h’50’…h’6F’ — auto. Первая группа регистров используется в качестве области памяти данных общего назначения 0-го банка, а вторая группа определяет область памяти, которую программист может использовать для локальных переменных подпрограмм и которая освобождается после возврата из них.

∙ section

Эта директива компоновщика определяет две секции кода в памяти программ. Первая из них, названная STARTUP, будет использоваться программистом для размещения двух команд goto, расположенных по адресам имеющихся векторов, тогда как вторая, TEXT, используется для хранения основного кода программы. Директива ассемблера code с соответствующей меткой, помещаемая в файл с исходным кодом, сообщает компоновщику, в каком из двух блоков должен быть размещен следующий за ней код (в качестве примера см. Программу 8.2). Таким образом, можно задать сколь угодно много секций кода. Например, все подпрограммы можно разместить в заданной области памяти программ, изменив командный файл компоновщика следующим образом:

SECTION NAME=TEXT ROM=program // ROM code space

SECTION NAME=SUBROUTINES ROM=program // ROM subroutine stream

Кроме того, на секции можно разбить области памяти, заданные директивой DATABANK, заменив атрибут RAM директивы CODEPAGE на атрибут ROM. В нашем случае определено две секции. Одна из них, названная BANK0, предназначена для хранения данных, существующих на протяжении всего времени выполнения программы, а другая, названная TEMP, предназначена для хранения данных, которые можно перезаписывать после завершения подпрограммы. Директива ассемблера udata (Uninitialized DATA — неинициализированные данные) позволяет зарезервировать пространство для меток в области регистров общего назначения. Директива udata_ovr (Uninitialized DATA OVeRlay — перегружаемые неинициализированные данные) сообщает ассемблеру о том, что данные регистры можно использовать между вызовами подпрограмм (см. Программу 8.4).

Для иллюстрации принципов компоновки напишем программу, реализующую функцию вычисления среднеквадратичного значения √(NUM_1²+ NUM_2²).

Предположим, что над этой задачей работает три коллектива программистов[117]. Задачи были распределены между ними руководителем проекта (четвертым человеком?) следующим образом:

1. Написание основной функции, выполняющей следующие действия:

а) Возведение NUM_1 в квадрат.

б) Возведение NUM_2 в квадрат.

в) Сложение NUM_1² и NUM_2².

г) Вычисление квадратного корня суммы (в).