汽车单片机原理及应用---第五章程序设计.ppt

第五讲 程序设计,主要内容： 汇编语言程序设计 C语言程序设计,汇编程序基本结构 78K系列微处理器使用RA78K0(汇编包)将源程序转换为机器语言 RA78K0包括7个程序：结构化汇编预处理程序、汇编程序、连接程序、目标代码转换程序、库、列表转换程序和项目管理器PMplus 项目管理器PM plus执行一系列操作：编辑、编译/装配、连接和调试等 基于模块的设计方法通常将一个源程序分为多个模块，每个源程序模块应该按照有关格式编写，才可以传送给汇编程序，汇编成目标代码 模块头（可以省略） 模块体 模块尾,汇编语言程序设计,模块头：可以使用的控制语句如下表,汇编语言程序设计,模块体：可以使用所有其他的伪指令、控制命令及指令系统中的所有指令。模块体必须用段来描述，可以使用下列4 种段描述模块体： 代码段必须用CSEG 定义 数据段必须用DSEG 定义 位段必须用BSEG 定义 绝对段用ORG 定义，或者用AT 指令重定位使用CSEG, DSEG, 或BSEG 定义的段 数据段必须在代码段之前定义 模块尾：使用END 伪指令描述模块的结束,汇编语句的格式,符号和助记符之间必须根据助记符的种类选用冒号、1 个或几个空格或制表符隔开 助记符和操作数之间必须用1 或几个空格或制表符隔开，有些指令没有操作数 注释必须用分号隔开，注释可有可无 每行必须用CR定界,汇编语言程序设计,符号的类型,CODE01 CSEG ; “CODE01”是一个段名 VAR01 EQU 10H ; “VAR01” 是一个(常量的)名字 LAB01: DW 0 ; “LAB01” 是一个标号 NAME SAMPLE ; “SAMPLE” 是一个模块名 MAC1 MACRO ; “MAC1”是一个宏名,汇编语言程序设计,助记符 助记符:可以是指令、伪指令或宏引用,操作数 操作数是指令、伪指令或宏引用操作的数据 根据不同的指令、伪指令或宏引用，操作数区可以有1 个或2 个操作数，也可以没有操作数，如果有两个操作数时，用逗号隔开,操作数主要类型 常数(数据和字符串常数)、 字符串、 寄存器名、 特殊字符($, #, !, and )、段定义伪指令的重定位属性名、符号、表达式和位操作类型的操作数,汇编语言程序设计,二进制（后缀B或Y）、八进制（后缀O或Q）、十进制（后缀D或T，或没有后缀）、十六进制（后缀H ）、ASCII 码 （使用一对单引号，例如a代表65H）,特殊字符 $ ：表示指令的地址(多字节指令时代表这个地址的第一个字节)； 是一个分支指令的相对寻址模式 ! ：表示一个分支指令的绝对寻址模式 # ：表示立即数 ：表示间接寻址,表达式和运算符,HIGH 运算符：返回该数据的高8位数值 LOW 运算符：返回该数据的低8位数值 MOV A,#HIGH 1234H MOV A,#12H,汇编语言程序设计,DATAPOS 运算符：返回一个位符号的地址部分(字节地址) SYM EQU 0FE68H.6 ；用EQU定义“SYM”0FE68H.6 MOV A,!DATAPOS SYM MOV A, !0FE68H BITPOS 运算符：返回一个位符号的位部分(位位置) SYM EQU 0FE68H.6 CLR1 HL.BITPOS SYM CLR1 HL.6,汇编语言程序设计,运算符的优先顺序,汇编语言程序设计,汇编伪指令 伪指令不生成机器代码，主要作用是： 便于描述汇编源程序、 初始化存储区及预留存储区、 为汇编程序及连接器进行特定处理时提供所需要的信息,汇编语言程序设计,段定义方法及对应的存储区,代码段定位伪指令,CALLT0：段的起始地址是偶地址，且位于0040H007FH。为代码段指定被1字节指令CALLT 调用的子程序入口地址 FIXED：段的起始地址位于0800H0FFFH。为代码段指定被2 字节指令CALLF 调用的子程序的入口地址 AT：指定一个段的绝对地址。地址范围为0000HFEFFH UNIT：定义段地址可以位于0080HFA7FH 的任何位置,汇编语言程序设计,UNITP：段地址可在0080HFA7FH 的任何位置，并且起始地址为偶数地址 IXRAM：定义段地址位于内部扩展RAM SECUR_ID：为专用的安全ID 指定段地址为0085H008EH。这个位置只能用于存放安全ID,数据段常用定位伪指令 SADDR：段地址位于saddr(0FE20H0FEFFH)区 SADDRP：段地址位于saddr(0FE20H0FEFFH)区，起始地址为偶数地址。使用SADDR和SADDRP定义变量时，变量的定位范围不可以超出这个固定的区域，否则将产生溢出错误 AT：指定一个绝对地址 UNIT：缺省设置。指定段地址可以位于RAM的任何位置 UNITP: 段地址可以位于RAM的任何位置，始地址为偶数地址 IHRAM：段地址位于高速RAM,汇编语言程序设计,LRAM：段地址位于低速RAM DSPRAM：段地址位于显示RAM IXRAM：段地址位于内部扩展RAM,位单元段常用定位伪指令 AT：用一个绝对地址的第0 位指定一个位单元段的起始地址。地址范围0FE20H0FEFFH UNIT：缺省设置。段地址位于0FE20H0FEFFH 的任何位置,ORG 伪指令：把表达式确定的值赋给程序计数器，遇到一个段定义伪指令(CSEG, DSEG, BSEG, 或ORG)或END 伪指令为止 格式：符号 ORG 表达式;注释,汇编语言程序设计,EQU 伪指令： 把表达式的值赋给前面的名字。该名字不可以在程序的其他位置再次定义。表达式中使用的符号必须是已经定义过的符号 格式：名字EQU 表达式;注释,SET 伪指令：把表达式的值赋给前面的名字。该名字可以在程序的其他位置以同样方法再次定义。由该表达式确定的名字数值在再次被定义前都是有效的。表达式中使用的符号必须是已经定义过的符号 格式：名字SET 绝对表达式;注释,汇编语言程序设计,存储区初始化及预留定义伪指令 DB 伪指令：初始化一个字节区域 格式：标号: DB (大小) 初始值,. ;注释 DW 伪指令：初始化一个字区域 格式：标号: DW (大小) 初始值,. ;注释 DS 伪指令：预留字节存储区，预留数量由绝对表达式确定 格式：标号: DS 绝对表达式;注释 DBIT 伪指令：在位单元段预留一个位存储单元 格式：名字 DBIT ;注释,汇编语言程序设计,目标模块名字声明伪指令 NAME 伪指令：为目标模块分配一个由汇编程序输出的目标模块名 格式：标号: NAME 目标模块名;注释,自动分支指令选择伪指令 BR 伪指令：根据分支的目的地址范围自动地选择2 字节或3 字节的分支指令，并产生相应的目标代码 格式：标号: BR 表达式;注释,汇编结束伪指令 END 伪指令：用于结束源程序模块的结束 格式： END ;注释,汇编语言程序设计,宏伪指令 宏的基本功能是使用一个名字实现子程序的功能。可以避免代码重复 MCRO 伪指令 格式：宏名: MACRO 形参, ;注释 宏体 ENDM ;注释 LOCAL 伪指令：说明定义的符号是只在宏体中有效的本地符号 格式：LOCAL 符号名, ;注释,汇编语言程序设计,REPT 伪指令：重复执行由REPT-ENDM定义的一串指令，重复的次数由表达式的值确定 格式：标号: REPT 绝对表达式;注释 ENDM ;注释 IRP(不定次数的重复) 伪指令：重复执行由IRP-ENDM定义的一串指令，当用实参替换形参时，重复的次数由实参的值确定 格式：标号: IRP 形参, ;注释 ENDM ;注释,汇编语言程序设计,EXITM(退出宏) 伪指令：用于从MACRO伪指令定义的宏体和REPT-ENDM 或IRP-ENDM定义的重复模块中强制退出 格式：标号: EXITM ;注释 ENDM(宏结束) 伪指令：用于结束宏定义的指令执行 格式： ENDM ;注释,汇编语言程序设计,汇编程序结构举例： 十六进制- ASCII码的代码转换程序 ,写缓冲区的程序设计 DISP_byte_write1: MOVW HL,#DISP_buffer ；缓冲区首地址入HL MOV A,!M_LCD_WORK ；要写入的数据低位入A MOV HL+B,A ；写入 INC B ；偏移地址加1 MOV A,!M_LCD_WORK+1 ；要写入的数据高位入A MOV HL+B,A ；写入 MOV A,B MOV !M_LCD_SET,A ；保存偏移地址 RET,键盘扫描中断处理程序 ;名称：Keyscan，功能：Key Scan 中断处理程序，内部参数：KSF : Key Scan Flag(CPU产生,表示键扫描允许)， M_keybuffer : 键扫内容缓冲区， P_Keyscan:键扫描Port口， P_Keyreturn : 键扫描返回Port口，出口参数：F_keyscan_int: 键扫完毕标志,键值处理子程序 名称: Key_process 功能: 键盘处理程序; 根据扫描缓冲区中的内容,生成对应得键值 入口参数:F_Keyscan_int : KeyScan 中断程序生成扫描内容 内部参数: M_keycode_new : 新键值， M_keycode_old : 旧键值， M_Keybuffer: 键扫内容缓冲， M_keywork_old:上次有效键值， M_keypress_timer:键按下时间计时器， F_keyin : 已经有键按下， F_keychat_end : 键盘消抖完毕， F_key_valid : 按键是否无效， F_keyoff : 等待所有键全放开， F_keypress_2s : 健按下时间超过2秒， F_key_same : 键第一次相同标志， F_keypress_2s ; 按下时间2秒，,键值处理子程序 出口参数: M_keycode_work : 当前工作键值， F_key_process : 键处理请求， F_key_repeat : Key保持标志， F_key_click : 键按下并松开,时间2秒,键值消抖子程序 名称:Keychat， 功能:按键消抖， 入口参数: M_keycode_new : 新键值； M_keycode_old : 旧键值，内部参数:M_keychat : 键消抖计数器， 出口参数: F_keychat_end : chat 完； F_key_valid : 键有效,键按下时间计时处理子程序 名称：Timer_key_proc， 功能：键时间处理(10ms调用)， 入口参数: M_keypress_timer : 键按下时间计时器， 出口参数: F_keypress_2s : 键按下2秒标志,键值译码子程序 名称：Key_decode， 功能：键值译码(将键盘键值1-16转换成对应遥控键码)， 入口参数: A = 键盘键值， 出口参数: A = 遥控键值,C程序设计概述 与标准C兼容。但涉及标准C语言的相关内容在此不作具体介绍。这里只介绍一些NEC 78K0系列扩展C的相关内容。 NEC 78K0系列微处理器可以使用CC78K0(C 编译器)进行C程序的编译。CC78K0是一个通用、可移植的C编译器,它能有效的减少开发时间和降低开发费用。除了支持标准的C语言规范以外，CC78K0还支持78K0系列产品特有的规范。这不仅增加了它的可用性，也拓宽了在C语言中的应用。,C语言程序设计,C编译器CC78K0的功能与特性 ANSI-C兼容性：CC78K0与标准C语言规范兼容。 支持78K0系列产品特有的扩展规范 CC78K0提供了78K0系列中扩展的规范，以易于用C语言描述集 成在78K0系列产品内部的外围硬件的控制和中断服务例 程。扩展的规范还用来提高ROM / RAM 效率。 提高ROM/RAM效率 强大的优化特性可以使代码紧凑。 外部变量可以在saddr区定义(sreg 变量)。函数参数和自变量也 可以在saddr区或寄存器中定义(norec, noauto 函数)。代码 长度可以降低，程序执行速度可因此提高 使用78K0的位操作指令可以定义和操作1位数据。 可以描述短指令的功能(callt, callf 功能)。,C语言程序设计,C编译器CC78K0的功能与特性 进行嵌入式控制的注意事项 （1）78K0系列的外围设备可以用C语言直接控制。 （2）中断服务可直接用C语言描述(可切换寄存器组)。 （3）特殊指令，如开/关中断和循环操作指令，可以用嵌入式函数输出。 （4）C源程序中可以嵌入汇编语言。 支持嵌入式应用的库函数 除ANSI -C 确定的标准库函数外，CC78K0还提供适用于嵌入式应用的库函数。 函数信息输出 在将已定义的函数进行编译时，CC78K0可以输出静态数据信息(如堆栈的大小和数量)。,C语言程序设计,C程序的基本结构 组成C程序的基本元素有： 关键字、标识符、常数、字符串文字、运算符、分隔符、标题名、预处理编号、注释等。下面就以一个简单的C程序来说明C源程序的构成元素。,C语言程序设计,C程序的基本结构 #include “expand.h” Extern void Testb(void);Extern：关键字 Extern void Chgb(void); Extern bit Data1; Extern bit Data2;.Data1，Data2：标识符（变量名） Void main() Data1=1;.1：常数 Data2=2;.0：常数 While(Data1).While：关键字 Data1=Data2;. ：分隔符 Testb();.=：运算符 ,C语言程序设计,C程序的基本结构 If(Date1 ,C语言程序设计,产生高效率的目标代码 使用外部变量 使用位数据区 函数定义 （1）callt函数 callt函数使函数的入口地址定位在40H7FH区(callt指令表区)，可以使用callt (或 _ _ callt)声明一个callt函数。C编译器编译后，将在函数名前面加?作为前缀，并使用callt指令调用此函数。描述如下： callt extern 类型名 函数名 _ _ callt extern 类型名 函数名 （2）callf函数： callf函数使用callf指令调用函数，可以减少指令代码。使函数的入口地址定位在800HFFFH区(callf指令表区)，可以使用callf (或 _ _ callf)声明一个callf函数。使用callt指令调用此函数。描述如下： callt extern 类型名 函数名 _ _ callt extern 类型名 函数名,C语言程序设计,产生高效率的目标代码 最优化选项 使用扩展语言规范 按照如下推荐的方法定义函数,C语言程序设计,#pragma伪指令 使用扩展语言规范 #pragma伪指令是ANSI支持的预处理伪指令之一。根据#pragma后跟的字符串确定编译器的编译方法。如果编译器不支持#pragma伪指令，则#pragma伪指令被忽略并继续编译。为了避免由于使用了关键字而产生编译错误，不要使用关键字进行符号定义或者使用#ifdef进行分类。CC78K0支持的#pragma伪指令如下(#pragma后面的关键字可以是大写或者小写字母)：,C语言程序设计, #pragma sfr：用C描述 SFR名 #pragma asm：在C中插入ASM语言描述 #pragma vect、#pragma interrupt：用C描述中断服务例程 #pragma di、#pragma ei：在C中描述 DI/EI 指令 #pragma halt、#pragma stop、#pragma nop、#pragma brk： 用C描述CPU控制指令,#pragma伪指令,C语言程序设计,#pragma access：使用绝对地址访问函