Дата последнего обновления файла 16.06.2005

Написание программ для микропроцессоров

Написание программ для микропроцессоров резко отличается от написания программ для универсального компьютера. При выполнении программы на универсальном компьютере запуск программ, взаимодействие с внутренними, внешними устройствами или человеком берёт на себя операционная система. Программа, написанная для микроконтроллера, должна решать все эти задачи. Программа, написанная для компьютера, когда-нибудь запускается и завершается. Программа, управляющая микроконтроллером, запускается при включении устройства и не завершает свою работу пока не будет выключено питание.

Программа для микроконтроллера должна решать все перечисленные выше проблемы. Простейшим видом программы, которая может решать поставленные задачи является монитор.

Алгоритм программы-монитора приведён на рисунке 1. После включения питания эта программа должна настроить микросхему под выполняемую программой задачу, то есть настроить определённые ножки микросхемы на ввод или вывод информации, включить и настроить внутренние таймеры микроконтроллера и так далее. Этот блок алгоритма программы-монитора называется инициализацией процессора.


Рисунок 1. Алгоритм программы-монитора

Основная часть программы начинает выполняться после настройки микроконтроллера на выполняемую работу. При этом необходимо понимать, что если в аппаратуре ввод обработка и вывод информации производится различными блоками, то при выполнении программы эти же действия производятся последовательно одним и тем же устройством – микропроцессором. В этом же цикле предусмотрен блок обработки ошибок. Его предназначение сообщать оператору о непредвиденной ситуации, такой как неправильный ввод с клавиатуры или неправильные данные с подключенного к микроконтроллеру устройства.

Рассмотрим пример реализации такого алгоритма работы программы. Для написания программы воспользуемся принципами структурного программирования, рассмотренными ранее. В этом случае для проверки работоспособности программы можно воспользоваться программами-заглушками. Исходный текст такой программы приведён на рисунке 2.26.

Листинг 1. Пример реализации программы-монитора на языке СИ

Как видно из приведённого текста программа ещё ничего не делает, однако эта программа может быть оттранслирована и запущена на отладчике. В отладчике можно проверить, что при включении устройства мы действительно попадаем в подпрограмму инициализации, а затем последовательно вызываются подпрограммы сбора и обработки информации, а также подпрограмма обработки ошибок.

При использовании нескольких подпрограмм встаёт проблема обмена информацией между этими подпрограммами. Как уже рассматривалось ранее, информация в подпрограмму может быть передана через параметры подпрограммы или через глобальные переменные. При создании программы-монитора может потребоваться передавать одну и ту же информацию нескольким подпрограммам, поэтому в мониторах информация обычно передаётся через глобальные переменные.

Объявим глобальную переменную SkanCode, в которой будем хранить значения электрических сигналов на выводах микроконтроллера, подключенных к контактам клавиатуры.

Достаточно часто программа, написанная для микроконтроллера, реализует одновременно несколько устройств или несколько режимов работы. В случае если реализуется несколько режимов работы, задача решается несколько проще. Так как в каждый отдельный момент времени требуется только один режим работы, то для реализации каждого режима работы можно использовать отдельный программный монитор.

Литература:

  1. М. Рафикумазан Микропроцессоры и машинное проектирование микропроцессорных систем, пер. с англ. — М.: Мир, 1988
  2. Н. Вирт Систематическое программирование. Введение. М.: Мир, 1977
  3. Н. Вирт Алгоритмы и структуры данных. Новая версия для Оберона + CD. М.: ДМК Пресс, 2010
  4. М. Бен-Ари Языки программирования. Практический сравнительный анализ: М.: Мир, 2000
  5. Уоллес Вонг Основы программирования для "чайников" М.: Диалектика, 2007
  6. Микушин А.В. Занимательно о микроконтроллерах. СПб, БХВ-Петербург, 2006.
  7. Микушин А.В., Сажнев А.М., Сединин В.И. Цифровые устройства и микропроцессоры. СПб, БХВ-Петербург, 2010.

Вместе со статьей "Написание программ для микропроцессоров" читают:

Подпрограммы процедуры и подпрограммы функции
http://digteh.ru/Progr/func.php

Применение комментариев
http://digteh.ru/Progr/Comment.php

Многофайловые программы
http://digteh.ru/Progr/ManyFile.php

Многомодульные программы
http://digteh.ru/Progr/ManyMod.php

Отладка программ
http://digteh.ru/Progr/otladka.php


Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2015

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

пЕИРХМЦ@Mail.ru


Rambler's Top100