5-MC9S12的C語(yǔ)言與標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的區(qū)別

MC9S12的C語(yǔ)言與標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的區(qū)別控制科學(xué)與工程學(xué)院1、建立匯編語(yǔ)言工程建立一個(gè)匯編語(yǔ)言程序并完成LED點(diǎn)亮選擇“File〞—“New…〞選擇向?qū)?，輸入工程名“LED〞，設(shè)置工程目錄歡送屏幕選擇單片機(jī)“MC9S12DG128B〞選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)言“Assembly〞選擇“RelocatableAssembly〞選擇編譯目標(biāo)完成建立匯編語(yǔ)言工程選擇編譯目標(biāo)為T(mén)BDML，插好PCB板在“CLI〞后寫(xiě)上執(zhí)行一次的代碼： movb#$ff,DDRBmovb#$55,PORTB這兩句代碼只執(zhí)行一次，可以看到靜態(tài)花燈的效果程序進(jìn)入大循環(huán)，花燈狀態(tài)不變2、建立C語(yǔ)言工程建立一個(gè)C語(yǔ)言程序并完成LED花燈閃亮選擇“File〞—“New…〞選擇向?qū)В斎牍こ堂癓ED〞，設(shè)置工程目錄歡送屏幕選擇單片機(jī)“MC9S12DG128B〞選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)言“Assembly〞和“C〞選擇不使用ProcessorExpert選擇不使用PC-Lint選擇ANSIStartupcode選擇浮點(diǎn)數(shù)支持為NONE建立C語(yǔ)言工程MemoryModule選擇banked編譯目標(biāo)選擇上TBDML完成初始化方向存放器和初始顯示 DDRB=0xff; PORTB=0x55;在無(wú)限for循環(huán)里寫(xiě) PORTB=~PORTB;編寫(xiě)延時(shí)函數(shù)delay1()建立C語(yǔ)言工程 voiddelay1() { unsignedinti=60000; while(i--); }在“PORTB=~PORTB;〞后調(diào)用該函數(shù) delay1();觀看演示效果，典型的無(wú)限循環(huán)程序C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)voidmain(void){ EnableInterrupts; //開(kāi)中斷

asm_main(); //初始化硬件

//設(shè)置單片機(jī)I/O口的數(shù)據(jù)方向

for(;;) //無(wú)限循環(huán)

{ //循環(huán)執(zhí)行的程序

//花燈循環(huán)顯示

}}開(kāi)機(jī)執(zhí)行一次循環(huán)執(zhí)行到斷電為止3、Codewarrior4.6程序調(diào)試軟件仿真調(diào)試選擇編譯目標(biāo)為FullChipSimulation調(diào)試：全速執(zhí)行、斷點(diǎn)、執(zhí)行到光標(biāo)、單步等子窗口：source、data、register、assembly、memory、command等Codewarrior4.6程序調(diào)試BDM調(diào)試安裝BDM驅(qū)動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān)1提供供電方式選擇編譯目標(biāo)TBDML進(jìn)入調(diào)試界面需要進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，如晶振頻率、MCU型號(hào)等等單步全速調(diào)試與仿真根本相同，不同的是這個(gè)屬于在線調(diào)試，必須有MCU連接。Lecture5Page

11微控制器開(kāi)發(fā)技術(shù)FileprocesstreeC源文件匯編源文件庫(kù)文件目標(biāo)文件C編譯器匯編編譯器鏈接器執(zhí)行文件映射文件列表文件匯編反編譯文件反編譯器鏈接配置文件*.h*.c*.c++*.asm*.inc*.prm*.lib*.obj*.lst*.map*.sx*.abs4、S格式文件將程序和數(shù)據(jù)用ASCII碼表示，包含了根本協(xié)議，包括出錯(cuò)校驗(yàn)功能。程序編譯完成后，在bin文件夾生成“xxx.abs.s19〞文件。行-S記錄，由記錄類(lèi)型、記錄長(zhǎng)度、存儲(chǔ)地址、程序/數(shù)據(jù)校驗(yàn)和構(gòu)成。記錄類(lèi)型〔S0、S1、S9〕S0：包含本S文件的名字，在PC上有意義。如P167，S0表示記錄類(lèi)型，18為記錄長(zhǎng)度〔0X18〕，最后一個(gè)字節(jié)80為校驗(yàn)碼。S1：S1后接記錄長(zhǎng)度，接裝載地址，32個(gè)機(jī)器碼字節(jié)，最后為校驗(yàn)碼。S格式文件S9：最后一個(gè)記錄，表示文件傳送結(jié)束。S記錄類(lèi)型S0：S格式文件的起始記錄S1：地址為2字節(jié)的程序數(shù)據(jù)記錄S2：地址為3字節(jié)的程序數(shù)據(jù)記錄〔>64K〕S3：地址為4字節(jié)的程序數(shù)據(jù)記錄〔>16M〕S5：標(biāo)記本文件的S1、S2或S3記錄個(gè)數(shù)〔可選〕S7：S3格式，用S7記錄結(jié)束S8：S2格式，用S8記錄結(jié)束S9：S1格式，用S9記錄結(jié)束S0510000433A5C446F63756D656E747320616E642053657474696E67735C41646D696E6973747261746F725C4D7920446F63756D656E74735C50726F6A6563745F335C62696E5C50726F6A6563742E616273BDS123C000CF050010EF180BFF0003180B550001CE00017E0500070E7C0502FE0500088E0028S119C0202126EF20EACD0000CC000104050719EEB7C60435F93D32S105FFFEC0003DS9030000FC2、MC9S12的C編程與標(biāo)準(zhǔn)C的不同9S12C語(yǔ)言的不同變量資源映射用C語(yǔ)言處理中斷〔中斷向量表64〕標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)C語(yǔ)言入口程序鏈接與定位變量的不同根本數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義P185特有類(lèi)型的變量volatile更加特殊的constvolatile2.1變量各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)占的字節(jié)數(shù)，在不同的系統(tǒng)中有所不同自定義CodeWarrior數(shù)據(jù)類(lèi)型在CodeWarrior環(huán)境下按ALT+F7翻開(kāi)工程的通用設(shè)置，選擇“CompilerforHC12〞面板然后點(diǎn)按鈕“TypeSizes〞。CodeWarrior編譯器標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型設(shè)置建議不要隨意更改數(shù)據(jù)類(lèi)型的設(shè)置16位微控制器內(nèi)部的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是16位〔2字節(jié)〕，所以首選的數(shù)據(jù)類(lèi)型是“int〞。16位機(jī)處理16位數(shù)據(jù)比8位數(shù)據(jù)的效率更高。對(duì)于9S12單片機(jī)來(lái)說(shuō)，16位數(shù)據(jù)類(lèi)型效率最高，因此在使用中，盡量選擇int類(lèi)型數(shù)據(jù)。假設(shè)可能，選用無(wú)符號(hào)類(lèi)型。數(shù)據(jù)類(lèi)型的真相存儲(chǔ)類(lèi)修飾符以下關(guān)鍵字用于聲明變量，以指定特定需要或內(nèi)存中變量存儲(chǔ)的相關(guān)條件。static〔靜態(tài)變量〕volatile〔可變變量〕const〔只讀變量〕Constvolatile可變〔volatile〕變量volatile的本意是“易變的〞，

就是該變量會(huì)以編譯器無(wú)法預(yù)知的方式發(fā)生變化.所有的編譯器的優(yōu)化均假設(shè)編譯器知道變量的變化規(guī)律,請(qǐng)編譯器不要做優(yōu)化。也就是說(shuō)是其值在正常程序流程以外可能改變的變量。在嵌入式系統(tǒng)中，這種情況通過(guò)兩種主要途徑發(fā)生：一是中斷效勞程序，二是硬件動(dòng)作。例子static

int

i=0;

int

main(void)

{

...

while

(1)

{

if

(i)

dosomething();

}

}

/*

Interrupt

service

routine.

*/

void

ISR_2(void)

{

i=1;

}

程序的本意是希望ISR_2中斷產(chǎn)生時(shí)，在main當(dāng)中調(diào)用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒(méi)有修改正i，因此可能只執(zhí)行一次對(duì)從i到某存放器的讀操作，然后每次if判斷都只使用這個(gè)存放器里面的“i副本〞，導(dǎo)致dosomething永遠(yuǎn)也不會(huì)被調(diào)用。如果將變量加上volatile修飾，那么編譯器保證對(duì)此變量的讀寫(xiě)操作都不會(huì)被優(yōu)化〔肯定執(zhí)行〕。此例中i也應(yīng)該如此說(shuō)明。

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24微控制器開(kāi)發(fā)技術(shù)volatile(2)volatile用在如下的幾個(gè)地方中斷效勞程序中修改的供其它程序檢測(cè)的變量需要加volatile；

存儲(chǔ)器映射的硬件存放器通常也要加volatile說(shuō)明，因?yàn)槊看螌?duì)它的讀寫(xiě)都可能由不同意義const關(guān)鍵字“const〞，并不表示恒量，而是代表“只讀〞。Const聲明可用于任何變量，它告訴編譯器將其存儲(chǔ)在ROM區(qū)。編譯器保存了那個(gè)位置程序存儲(chǔ)器地址。由于位于ROM中，其值不能改變。constunsignedshorta;unsignedshortconsta;constunsignedshort*a;unsignedshort*consta;Constvolatile變量只讀變量這個(gè)修飾符應(yīng)該用于能出乎意料地改變的任何存儲(chǔ)器位置，因此需要volatile限定語(yǔ)，由于const該變量是只讀的。最明顯的例子是硬件狀態(tài)存放器，像SCI狀態(tài)存放器SCS1。這個(gè)存放器包含信號(hào)狀態(tài)標(biāo)志，如發(fā)送空、發(fā)送完成、接收滿以及其它。這是一個(gè)可變存放器由于這些標(biāo)志的改變依賴(lài)于串行通信的狀態(tài)；這也是只讀，由于標(biāo)志不能被程序直接改寫(xiě)，它們只對(duì)模塊的狀態(tài)作出響應(yīng)。這個(gè)狀態(tài)存放器最正確聲明方法是：constvolatileunsignedcharSCS1@0x00162.2資源的映射訪問(wèn)固定的內(nèi)存位置訪問(wèn)I/O存放器訪問(wèn)固定內(nèi)存位置在某個(gè)工程中需要將絕對(duì)地址0x2FFA處整型變量的值設(shè)為0xAA55。完成這個(gè)任務(wù)的代碼是：與PC機(jī)不同，嵌入式系統(tǒng)通常的特點(diǎn)是需要編程者訪問(wèn)一個(gè)指定的存儲(chǔ)器位置。int*ptr;ptr=(int*)0x2FFA;*ptr=0xAA55;訪問(wèn)固定內(nèi)存位置在某個(gè)工程中需要將絕對(duì)地址0x2FFA處整型變量的值設(shè)為0xAA55。完成這個(gè)任務(wù)的代碼是：〔2〕unsignedintptr@0x2FFA;intptr@0x2FFA;ptr=0xAA55;訪問(wèn)I/O存放器一個(gè)方法是使用如下的#define指示：#definePortA(*(volatileunsignedchar*)0x0000)這種情況下，PortA為地址0x0000處字符型變量。在codewarrior中的頭文件中已經(jīng)給出了存放器的宏定義。例如：mc9s12dg128.hunsignedcharpta;pta=PORTA; 或 PORTA=pta;另一種方法是在變量聲明中使用符號(hào)“@〞：constvolatileunsignedcharSCS1@0x00162.3C語(yǔ)言的中斷ANSIC里并沒(méi)有定義如何用C寫(xiě)中斷效勞程序表達(dá)式以interrupt關(guān)鍵字開(kāi)始,接著是中斷向量號(hào),最后是函數(shù)原型。以下定義了中斷向量號(hào)為7的實(shí)時(shí)中斷interrupt7voidRTI_ISR(void) { /*RTI_ISRFunctionCodes*/ }9S12中斷源有55個(gè)，中斷向量號(hào)越小，優(yōu)先級(jí)越大。見(jiàn)課本64頁(yè)。在codewarrior環(huán)境下，中斷向量號(hào)在頭文件中，例如mc9s12dg28.h2.4標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)如stdio.h通常包含在大局部輸入輸出函數(shù)，大局部可以直接使用。#include<stdio.h>voidmain(void){Printf(“HelloWorld!\n〞)}標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言與硬件無(wú)關(guān)，I/O的輸入輸出并不是標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的一局部。在標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言中，I/O操作是通過(guò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。在標(biāo)準(zhǔn)C中，printf()缺省的控制臺(tái)是顯示器，但9S12沒(méi)有顯示器作為片外外設(shè)。在嵌入式編程中，如果需要使用這個(gè)功能，那么需要修改根底庫(kù)函數(shù)才能正確輸出。但凡需要顯示在顯示終端的，可以使用SCI〔異步串行通信〕發(fā)送到PC機(jī)的超級(jí)終端顯示。2.5C語(yǔ)言入口在MC9S12的C程序中，程序的入口在什么地方？程序是怎樣起動(dòng)的呢？開(kāi)機(jī)進(jìn)入0號(hào)復(fù)位中斷初始化〔堆棧、硬件初始化、看門(mén)狗等等〕調(diào)用main函數(shù)Codewarrior中的Start12.c程序員可以自己編寫(xiě)啟動(dòng)代碼，可以將應(yīng)用程序中的硬件初始化程序都放在啟動(dòng)代碼里面，這樣就可以比較專(zhuān)注地在應(yīng)用程序中做要做的事情。void_Startup(){

asm{LDS0x1000JSRHardInitJSRmain}}一個(gè)啟動(dòng)代碼的例子

2.6程序的鏈接與定位對(duì)于MC9S12單片機(jī)來(lái)說(shuō)，由于RAM，EEPROM，存放器可以重新映射，而且不同型號(hào)的單片機(jī)內(nèi)部FLASH大小也不一樣，這樣程序編譯后存放在什么位置，成了我們必須告訴鏈接器的內(nèi)容，因?yàn)殒溄悠鞑恢滥阌玫膯纹瑱C(jī)RAM放在什么地方，ROM放在什么地方。為了方便管理，CodeWarrior自動(dòng)生成一個(gè).prm文件，用于定義目標(biāo)代碼的裝載地址。詳見(jiàn)課本192頁(yè)。C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的混合編程在絕大多數(shù)場(chǎng)合采用C語(yǔ)言編程可完成預(yù)期的目的，但是對(duì)一些特殊情況進(jìn)行編程時(shí)要結(jié)合匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言具有直接和硬件打交道、執(zhí)行代碼的效率高等特點(diǎn)，可以做到C語(yǔ)言所不能做到的一些事情：一個(gè)程序中的關(guān)鍵局部對(duì)執(zhí)行速度有很高要求，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。用匯編編程可以更有效的利用CPU的存放器和指令集，用其產(chǎn)生的代碼比用編譯器產(chǎn)生的代碼運(yùn)行更快。對(duì)特定硬件接