單片機(jī)的軟件

通常單片機(jī)開發(fā)中用的程序設(shè)計語言是匯編語言。編寫程序后用PE、EDLIN等軟件在計算機(jī)上編輯，然后編譯成機(jī)器碼文件，再由通信軟件將機(jī)器碼文件送入單片機(jī)聯(lián)機(jī)調(diào)試。隨著單片機(jī)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和功能的復(fù)雜，用匯編語言編制程序的方法有明顯的缺點。主要是效率低，程序不易維護(hù)，不能移植，很不適應(yīng)要求。有必要尋求一種高效率的結(jié)構(gòu)化的高級程序設(shè)計語言。這些語言現(xiàn)在有C、PL／M、Forth 、Pascal、Modula－2等〔9〕。
　 C語言是一種介于高級語言和匯編語言之間的適于單片機(jī)開發(fā)用的語言。它既有高級語言的特點，又易與匯編語言接口。原來用匯編語言寫的程序現(xiàn)在可以用C語言編寫。只是在體現(xiàn)速度的場合如信息的實時處理、實時控制，以及和硬件打交道的場合如接口驅(qū)動程序，才會插入?yún)R編語言程序。一些開發(fā)系統(tǒng)都配有C語言調(diào)試程序、編譯器等。
　 PL／M是Intel開發(fā)的一種結(jié)構(gòu)化高級語言。如PL／M－96是其中一種。其編譯生成的機(jī)器碼就是MCS－96系列單片機(jī)的機(jī)器碼。其編譯、連接、定位程序可以在80386及其兼容機(jī)上運(yùn)行。
Forth語言原來是60年代美國人CharlesMoore發(fā)明的一種中級計算機(jī)語言，用于控制天文望遠(yuǎn)鏡，1986年移植到單片機(jī)中。它具有速度快、程序簡單、結(jié)構(gòu)精巧、擴(kuò)充方便、空間節(jié)省等特點。適宜向工控、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)處理、智能機(jī)器人、儀表等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。Forth語言別具一格，與其它高級語言不同，它以詞典為核心，以堆棧為運(yùn)算場所，把解釋、編譯、調(diào)度、設(shè)備管理等集于一體，能同時使用For th高級語言、編語言、機(jī)器語言。因Forth的內(nèi)核只占2k～8k，很容易裝入儀表內(nèi)部。
　 因Modula－2是基于Pascal開發(fā)系統(tǒng)移植來的，具有Pascal的特點，它們都比C差些。在此不再敘述。
4　單片機(jī)的開發(fā)工具
　 因單片機(jī)本身不具備開發(fā)功能，因此，在開發(fā)單片機(jī)時必須借助某些開發(fā)工具。這些開發(fā)工具通常稱為仿真器或開發(fā)系統(tǒng)?？晒┎捎玫挠小?0〕：
　 ·在線仿真器。簡稱仿真器。仿真器通過RS－232接口（或并行口）與宿主機(jī)相連。又用電纜線把仿真器與目標(biāo)系統(tǒng)相接。用仿真器中的“仿真單片機(jī)”取代目標(biāo)系統(tǒng)的同類型的“目標(biāo)單片機(jī)”。然后在宿主機(jī)上進(jìn)行各種操作，從而獲得對仿真單片機(jī)也即對目標(biāo)單片機(jī)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(tǒng)發(fā)展到WINDOWS。
　 ·在位仿真式的在線仿真器。與在線仿真器不同的是，把仿真器與目標(biāo)系統(tǒng)間的連接電纜歸并到仿真器的負(fù)載之中，從而不會影響目標(biāo)系統(tǒng)的性能（如噪聲干擾、穩(wěn)定性等）。北京東方計算機(jī)技術(shù)研究所開發(fā)的UD－96／C196仿真器采用了這種技術(shù)。
　 ·綜合開發(fā)系統(tǒng)。把在線仿真器、邏輯分析儀、信息發(fā)生器、EPROM寫入器等原來分開的功能部分有機(jī)地結(jié)合在一起。使開發(fā)工作更有效、方便，但價格昂貴。
　 ·自開發(fā)系統(tǒng)。與在線仿真器不同的是取消用電纜連接另外的目標(biāo)系統(tǒng)。開發(fā)完畢后就將自身作為目標(biāo)系統(tǒng)使用。開發(fā)價格較低。
　 下面介紹一下國內(nèi)外的幾種Forth語言開發(fā)系統(tǒng)。
　 ·英國Triangle DigitalServices公司的TDS－9090跟蹤數(shù)據(jù)仿真器（Track Data Simulato r）。通過RS－232與計算機(jī)相連，即可用Forth語言編程。然后將程序代碼存入PROM中，生成一個獨立的系統(tǒng)。在非易失性RAM支持下獨立運(yùn)行。TDS的硬件是CMOSHatchi的HD63A03Y 8位單片機(jī)，指令與Motorola的680 0兼容。RAM 30K，ROM16K，EPROM 16K，EEPROM 256B。包含有一個寫機(jī)器語言的符號匯編器，可同時使用Forth及匯編語言。具有全屏幕編輯、多任務(wù)、時鐘、看門狗、低電源運(yùn)行功能。
　 ·加拿大SDS電子技術(shù)公司的SDSForth－51開發(fā)系統(tǒng)。其硬件為Intel的8051系列8位單片機(jī)。包括For th－51軟件和SL－51Kit開發(fā)工具兩部分。將Kit與PC機(jī)連接，即可用Forth或匯編語言編程?？捎肞C聯(lián)機(jī)調(diào)試。最后生成二進(jìn)制文件裝入仿真器。
　 ·MCS96－Forth 1．0開發(fā)系統(tǒng)。1996年，國內(nèi)有人在MCS－96系列單片機(jī)上開發(fā)出一種Fort h系統(tǒng)，命名為MCS96－Forth 1．0，提供一個實用的Forth開發(fā)工具，已經(jīng)通過鑒定。已具備正式投入運(yùn)行條件 。Forth語言已經(jīng)漢化。

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