Язык программирования PLM-51

Язык высокого уровня PLM-51 предназначен для программирования контроллеров серии MCS-51. Он удовлетворяет требованиям разработки программного обеспечения микроконтроллеров для систем различного назначения.

Компилятор plm51.exe - это программное средство, которое транслирует исходный текст, написанный на языке программирования PL/M-51 в перемещаемые объектные модули. Эти модули затем могут объединяться с другими модулями, написанными на языкax программирования PLM-51 или ASM-51. Компилятор выводит на экран дисплея или в файлы листингов сообщения об ошибках и вспомогательную информацию, которая может быть использована при отладке и разработке программ.

Компилятор plm51.exe может быть установлен на компьютерах серии IBM или совместимых с ними в операционной системе DOS 3.Х и выше и использоваться для генерации команд микроконтроллеров семейства MCS-51.

Необходимо отметить, что язык программирования PLM-51 предназначен для написания управляющих программ, поэтому не поддерживает знаковую арифметику и вычисления с плавающей запятой. Это является одновременно и преимуществом и недостатком этого языка программирования. Из-за указанной особенности загрузочные модули, созданные на этом языке программирования получаются практически такими же компактными, как и написанные на языке программирования ассемблер, но если в процессе реализуемого алгоритма управления каким либо объектом требуется достаточно сложные вычисления, то приходится использовать отдельно написанные библиотеки математической поддержки (или писать их самим).

Пожалуй в настоящее время, если требуются достаточно сложные математические вычисления, то стоит использовать язык программирования С-51. К настоящему времени появились трансляторы с этого языка программирования, создающие загрузочный модуль, лишь немногим уступающие компактностью загрузочному модулю, создаваемому языком программирования PLM-51 (естественно при правильном объявлении переменных и соответствующем стиле программирования).

Применение.

Язык программирования PL/M-51 и его библиотеки являются частью интегрированного набора средств разработки программного обеспечения для микроконтроллеров семейства MCS-51. Язык программирования PLМ51 поддерживает модульное написание программ. Процесс разработки программ на языке программирования PLM-51 показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Процесс написания программы на языке программирования PLM-51.

При разработке программного обеспечения выполняются следующие этапы:

постановка задачи (полное определение решаемой проблемы);
разработка принципиальной схемы и выбор необходимого программного обеспечения;
разработка системного программного обеспечения. Этот важный шаг состоит из нескольких этапов, включающих: описание последовательности выполняемых каждым блоком задач, выбор языка программирования и используемых алгоритмов;
написание текста программы и подготовка к трансляции при помощи любого текстового редактора;
компиляция программы;
исправление синтаксических ошибок, выявленных компилятором, в текстовом редакторе с последующей перетрансляцией;
создание и сохранение библиотек часто используемых объектных модулей при помощи программы lib51.ехе;
связывание полученных перемещаемых объектных модулей в абсолютный модуль и размещение переменных в памяти микроконтроллера при помощи редактора связей rl51.exe;
создание программы, записываемой в ПЗУ микроконтроллера (загружаемый модуль) в hex формате, при помощи программы oh.exe;
проверка полученной программы при помощи символьного отладчика или других программных или аппаратных средств.

Файл, в котором хранится программа, написанная на языке PLМ51 (исходный текст программы), называется исходным модулем. Для исходного текста программы принято использовать расширения файла: plm или p51. Исходный текст программы можно написать, используя любой текстовый редактор.

Получить объектный модуль можно, указав имя исходного модуля программы в качестве параметра программы-транслятора в DOS строке или строке командного файла:

plm51.exe modul.plm

В этом примере в результате трансляции исходного текста программы, содержащегося в файле modul.plm будет получен объектный модуль, который будет записан в файл с именем modul.obj. Как показано на рисунке 1, объектный модуль не может быть загружен в память программ микроконтроллера. В память микроконтроллера загружается исполняемый модуль.

Получить исполняемый модуль программы можно, указав все имена объектных модулей программы в качестве параметров программы редактора связей в DOS строке или строке командного файла:

rl51.exe main.obj, modul1.obj, modul2.obj

Имя исполняемого модуля программы по умолчанию совпадает с именем первого объектного файла в списке параметров строки запуска редактора связей. Исполняемый модуль программы записывается в файл без расширения. При выполнении приведЈнной выше в качестве примера командной строки будет получен исполняемый модуль, который будет записан в файл с именем main.

Большинство программаторов, предназначенных для записи информации в память программ микроконтроллеров, не может работать с объектным форматом исполняемого модуля программы, поэтому для загрузки машинного кода в процессор необходимо преобразовать объектный формат исполняемого модуля в общепринятый для программаторов гексадецимальный формат. При преобразовании форматов вся отладочная информация теряется. Машинный код процессора в гексадецимальном формате называется загрузочным модулем.

Загрузочный модуль программы можно получить при помощи программы-преобразователя программы oh.exe, передав ей в качестве параметра имя файла исполняемого модуля программы, например:

oh.exe main

В результате выполнения этой командной строки будет получен загрузочный модуль программы, который будет записан в файл с именем main.obj.

Отладка программ.

После того, как программные модули были успешно оттранслированы, размещены по конкретным адресам и связаны между собой, для отладки программы можно воспользоваться любым из методов, показанных на рисунке 1:

внутрисхемным эмулятором
встроенным программным отладчиком
внешним программным отладчиком
отлаживаемым устройством с записанным в память программ двоичным кодом программы

Внутрисхемный эмулятор с отображением переменных языка программирования на дисплее компьютера оказывает значительную помощь при отладке программ непосредственно на разрабатываемой аппаратуре. Этот метод отладки предоставляет наиболее удобную среду, когда можно непосредственно в отлаживаемом устройстве останавливать программу, контролировать выполнение программы непосредственно по исходному тексту программы, состояние внешних портов и внутренних переменных, как входящих в состав микросхемы, так и объявленных при написании исходного текста программы. Необходимое для отладки программ оборудование показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Пример системы отладки программного обеспечения для микроконтроллеров.

При отладке программы с использованием внутрисхемного эмулятора необходимо включать в объектные модули символьную информацию. Для этого используются директивы компилятора. В компиляторе языка программирования PLM-51 возможны следующие действия:

включение информации о типе переменных для проверки типов при связывании модулей. Эта же информация используется внутрисхемным эмулятором. Исключение информации о переменных пользователя может использоваться для создания прототипов или для уменьшения размера объектного модуля;
включение или исключение таблиц символьной информации;
конфигурация вызовов подпрограмм для обеспечения связывания с модулями, написанными на языке программирования ASM-51;
определение желаемого содержания и формата выходного листинга программы. Распечатка промежуточных кодов на языке ассемблер после компилирования программ, написанных на языке программирования PLM-51. Включение или исключение листингов отдельных блоков исходного текста.

[Назад] [Содержание] [Вперёд]