單片機的軟件

通常單片機開(kāi)發(fā)中用的程序設計語(yǔ)言是匯編語(yǔ)言。編寫(xiě)程序后用PE、EDLIN等軟件在計算機上編輯，然后編譯成機器碼文件，再由通信軟件將機器碼文件送入單片機聯(lián)機調試。隨著(zhù)單片機系統規模的擴大和功能的復雜，用匯編語(yǔ)言編制程序的方法有明顯的缺點(diǎn)。主要是效率低，程序不易維護，不能移植，很不適應要求。有必要尋求一種高效率的結構化的高級程序設計語(yǔ)言。這些語(yǔ)言現在有C、PL／M、Forth 、Pascal、Modula－2等〔9〕。
　 C語(yǔ)言是一種介于高級語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言之間的適于單片機開(kāi)發(fā)用的語(yǔ)言。它既有高級語(yǔ)言的特點(diǎn)，又易與匯編語(yǔ)言接口。原來(lái)用匯編語(yǔ)言寫(xiě)的程序現在可以用C語(yǔ)言編寫(xiě)。只是在體現速度的場(chǎng)合如信息的實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)控制，以及和硬件打交道的場(chǎng)合如接口驅動(dòng)程序，才會(huì )插入匯編語(yǔ)言程序。一些開(kāi)發(fā)系統都配有C語(yǔ)言調試程序、編譯器等。
　 PL／M是Intel開(kāi)發(fā)的一種結構化高級語(yǔ)言。如PL／M－96是其中一種。其編譯生成的機器碼就是MCS－96系列單片機的機器碼。其編譯、連接、定位程序可以在80386及其兼容機上運行。
Forth語(yǔ)言原來(lái)是60年代美國人CharlesMoore發(fā)明的一種中級計算機語(yǔ)言，用于控制天文望遠鏡，1986年移植到單片機中。它具有速度快、程序簡(jiǎn)單、結構精巧、擴充方便、空間節省等特點(diǎn)。適宜向工控、設備管理、數據處理、智能機器人、儀表等領(lǐng)域推廣應用。Forth語(yǔ)言別具一格，與其它高級語(yǔ)言不同，它以詞典為核心，以堆棧為運算場(chǎng)所，把解釋、編譯、調度、設備管理等集于一體，能同時(shí)使用For th高級語(yǔ)言、編語(yǔ)言、機器語(yǔ)言。因Forth的內核只占2k～8k，很容易裝入儀表內部。
　 因Modula－2是基于Pascal開(kāi)發(fā)系統移植來(lái)的，具有Pascal的特點(diǎn)，它們都比C差些。在此不再敘述。
4　單片機的開(kāi)發(fā)工具
　 因單片機本身不具備開(kāi)發(fā)功能，因此，在開(kāi)發(fā)單片機時(shí)必須借助某些開(kāi)發(fā)工具。這些開(kāi)發(fā)工具通常稱(chēng)為仿真器或開(kāi)發(fā)系統?？晒┎捎玫挠小?0〕：
　 ·在線(xiàn)仿真器。簡(jiǎn)稱(chēng)仿真器。仿真器通過(guò)RS－232接口（或并行口）與宿主機相連。又用電纜線(xiàn)把仿真器與目標系統相接。用仿真器中的“仿真單片機”取代目標系統的同類(lèi)型的“目標單片機”。然后在宿主機上進(jìn)行各種操作，從而獲得對仿真單片機也即對目標單片機的仿真和控制功能。這是我國用得最多的一種，其操作平臺由DOS系統發(fā)展到WINDOWS。
　 ·在位仿真式的在線(xiàn)仿真器。與在線(xiàn)仿真器不同的是，把仿真器與目標系統間的連接電纜歸并到仿真器的負載之中，從而不會(huì )影響目標系統的性能（如噪聲干擾、穩定性等）。北京東方計算機技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)的UD－96／C196仿真器采用了這種技術(shù)。
　 ·綜合開(kāi)發(fā)系統。把在線(xiàn)仿真器、邏輯分析儀、信息發(fā)生器、EPROM寫(xiě)入器等原來(lái)分開(kāi)的功能部分有機地結合在一起。使開(kāi)發(fā)工作更有效、方便，但價(jià)格昂貴。
　 ·自開(kāi)發(fā)系統。與在線(xiàn)仿真器不同的是取消用電纜連接另外的目標系統。開(kāi)發(fā)完畢后就將自身作為目標系統使用。開(kāi)發(fā)價(jià)格較低。
　 下面介紹一下國內外的幾種Forth語(yǔ)言開(kāi)發(fā)系統。
　 ·英國Triangle DigitalServices公司的TDS－9090跟蹤數據仿真器（Track Data Simulato r）。通過(guò)RS－232與計算機相連，即可用Forth語(yǔ)言編程。然后將程序代碼存入PROM中，生成一個(gè)獨立的系統。在非易失性RAM支持下獨立運行。TDS的硬件是CMOSHatchi的HD63A03Y 8位單片機，指令與Motorola的680 0兼容。RAM 30K，ROM16K，EPROM 16K，EEPROM 256B。包含有一個(gè)寫(xiě)機器語(yǔ)言的符號匯編器，可同時(shí)使用Forth及匯編語(yǔ)言。具有全屏幕編輯、多任務(wù)、時(shí)鐘、看門(mén)狗、低電源運行功能。
　 ·加拿大SDS電子技術(shù)公司的SDSForth－51開(kāi)發(fā)系統。其硬件為Intel的8051系列8位單片機。包括For th－51軟件和SL－51Kit開(kāi)發(fā)工具兩部分。將Kit與PC機連接，即可用Forth或匯編語(yǔ)言編程?？捎肞C聯(lián)機調試。最后生成二進(jìn)制文件裝入仿真器。
　 ·MCS96－Forth 1．0開(kāi)發(fā)系統。1996年，國內有人在MCS－96系列單片機上開(kāi)發(fā)出一種Fort h系統，命名為MCS96－Forth 1．0，提供一個(gè)實(shí)用的Forth開(kāi)發(fā)工具，已經(jīng)通過(guò)鑒定。已具備正式投入運行條件 。Forth語(yǔ)言已經(jīng)漢化。

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