Многомодульные программы*

Язык программирования C-51 позволяет писать многомодульные программы.

Оттранслированный программный модуль сохраняется в виде отдельного файла в объектном формате, где кроме машинных команд сохраняется информация о именах переменных, адресах команд, требующих модификации при объединении модулей в единую программу и отладочная информация.

Раздельная трансляция программы возможна при использовании двух программ: транслятора исходного текста программы c-51 и редактора связей bl-51.

При программировании на языке С раздельная трансляция не вызывает каких либо проблем. Однако если при компиляции исходного текста программы транслятор обнаружит переменную, которая не была заранее объявлена, то будет сформировано сообщение об ошибке и объектный модуль будет стёрт с диска компьютера.

Для того, чтобы транслятор вместо формирования сообщения об ошибке записал в объектный модуль информацию, необходимую для редактора связей, нужно осуществить объявление внешних переменных подпрограмм и меток. Для объявления внешних переменных после обычного объявления добавляется слово extern. При таком объявлении при трансляции исходного текста программы для переменной память данных для переменных не распределяется, а создаются соответствующие записи для редактора связей, позволяющие осуществить соответствующие вызовы подпрограмм и переходы между модулями, а также обращение к переменным другого модуля. Пример объявления внешних переменных на языке программирования C-51:

extern char RejRab;
extern char UrovGr;
extern int  NomKan;
extern bit  Sost;
extern bit  Soob;

В этом объявлении перечисляются переменные, точное значение которых  редактор связей должен получить из другого модуля и модифицировать все команды микроконтроллера, в которых эти переменные используются. 

Все используемые в модуле подпрограммы должны быть предварительно объявлены или определены. Это же относится и к подпрограммам из других модулей. При объявлении подпрограммы должны быть полностью объявлены все ее параметры. Пример объявления внешних подпрограмм на языке программирования С-51:

char TestOZU(void);

char Rd558(char AdrRAM,char NachAdr,char Nbyte);

char Wr558(char AdrRAM,char NachAdr,char Nbyte);

В языке программирования С все подпрограммы и глобальные переменные доступны из любого модуля по умолчанию, поэтому никаких особых действий при написании подпрограммы, используемой в других модулях, не требуется.

Программа bl-51 объединяет несколько объектных файлов (модулей) в один. Для объединения нескольких модулей в исполняемую программу имена всех модулей передаются в редактор связей в качестве параметров при запуске этой программы. Пример вызова редактора связей из командной строки DOS для объединения трёх модулей:

bl51.exe progr.obj, modul1.obj, modul2.obj

В результате работы редактора связей в этом примере будет создан исполняемый модуль с именем progr.

Как уже указывалось ранее намного удобнее пользоваться готовой средой программирования, где для объединения модулей в единую программу достаточно просто включить все необходимые модули в программный проект, пользуясь окном менеджера проекта.

Необходимость предварительного объявления внешних переменных и подпрограмм приводит к тому, что исходный текст программы загромождается этими объявлениями и найти собственно программу становится сложно. Кроме того при таких объявлениях возможно возникновение ошибок. Поэтому лучше вынести объявления подпрограмм и переменных в отдельные файлы, которые затем могут быть подключены в исходный текст программы директивой #include.

 Наименьшая вероятность ошибиться при описании переменных и подпрограмм у программиста, который писал исходный текст модуля, к подпрограммам и переменным которого нужно обращаться из других модулей. Поэтому правила хорошего тона предполагают, что этот программист будет поставлять не только объектный модуль, но и файл описания своих переменных с атрибутом EXTERNAL. Такие файлы называются файлами заголовками и обычно записываются с расширением *.h. Пример исходного текста модуля приведён ниже:

/*Исходный текст модуля comm.plm*/
$CODE
$NOLIST

Kommand: do;
$INCLUDE (C:\COMP\PLM51\BIN\Rg51FA.Dcl)
$INCLUDE (stdio.h) /*Подключение других файлов заголовков*/
$INCLUDE (dcl.h)
$LIST

declare
  NomPult byte external,
  Bufer(7) byte external,
  RejRab byte public,
  NomKan word public,

PrmSoob: procedure using 2;
declare
  i byte;

  for i=0 to KolBytes;
    do while not RI;end;
    BufInd(i)=SBuf;
    RI=0;
  end;

  Soob=true;
end PrmSoob;

PriemKom: procedure interrupt 4 using 2;
  KodKom=(SBuf and 0f0h)/16;
  KolBytes=SBuf and 0fh;
  RI=0;
  If KodKom=KomSoob then call PrmSoob;
  If KodKom=KomSost then call PrmSost;
end PriemKom;
/*------- Конец модуля ---------*/

Исходный текст файла-заголовка этого модуля:

/*Начало файла заголовка comm.h*/
declare
  RejRab byte external,
  NomKan word external,

PriemKom:procedure external;end PriemKom;
/*------- Конец файла заголовка---------*/

Теперь для того, чтобы воспользоваться приведённым выше модулем достаточно записать строку:

$INCLUDE (comm.h)

Естественно, так как процесс трансляции разбит на два этапа, то ошибки могут возникать не только на этапе трансляции модулей, но и при связывании модулей в исполняемую программу. Наиболее распространённые ошибки - это забыть включить имя объектного модуля в строку вызова редактора связей, забыть объявить переменную или подпрограмму как PUBLIC или использовать одни и те же адреса для переменных или констант в различных модулях. Сообщения об этих ошибках выводятся в файл с расширением *.m51.

Полный путь написания программ на языке программирования plm51 показан на рисунке 1 файла описания языка программирования plm-51.

* Для читателей, которые вышли на эту страницу по поиску, прошу обратить внимание, что здесь рассматривается не стандартный язык программирования С, а язык, адаптированный к микроконтроллерам серии MCS-51. Имеются отличия!

[Назад] [Содержание]