嵌入式技术实用教程教学课件作者姜帆第4章嵌入式系统程序开发基础课件.ppt

第4章 嵌入式系统程序开发基础 学习目标： 1．熟悉ARM汇编器所支持的伪指令。 2．掌握ARM汇编语言的语句格式以及程序结构。 3．理解汇编语言与C/C++的混合编程。 4．了解Realviwe MDK开发平台和ULINK2仿真器。 ARM汇编器所支持的伪指令 在ARM汇编语言程序里，有一些特殊指令助记符，这些助记符与指令系统的助记符不同，没有相对应的操作码，通常称这些特殊的指令助记符为伪指令，他们所完成的操作称为伪操作。伪指令在源程序中的作用是为完成汇编程序做各种准备工作的，这些伪指令仅在汇编过程中起作用，一旦汇编结束，伪指令的使命就完成。 在ARM的汇编程序中，有符号定义伪指令（Symbol Definition）伪指令、数据定义（Data Definition）伪指令、汇编控制（Assembly Control）伪指令以及其他伪指令。 汇编语言的语句格式 ARM（Thumb）汇编语言的语句格式为： {标号} {指令或伪指令} {;注解} 在汇编语言程序中，每一条指令的助记符可以全部用大写、或全部用小写，但不允许在一条指令中大小写混用。 同时，如果一条语句太长，可将该长语句分为若干行来书写，在行的末尾用“\”表示下一行与本行为同一条语句。 汇编语言程序中的常用符号 在汇编语言程序设计中，经常使用各种符号代替地址、变量和常量等，以增加程序的可读性。尽管符号的命名由编程者决定，但并不是任意的，必须遵循以下的约定。 符号区分大小写，同名的大小写符号会被编译器认为是两个不同的符号。 符号在其作用范围内必须唯一。 自定义的符号名不能与系统的保留字相同。 符号名不应与指令或伪指令同名。 汇编语言程序中的表达式 在汇编语言程序中，也经常使用各种表达式，表达式一般由变量、常量、运算符号和括号构成。常用的表达式有数字表达式、逻辑表达式及字符串表达式3种，其运算顺序遵循如下优先级： 优先级相同的双目运算符的运算顺序为从左到右； 相邻的单目运算符运算顺序为从右到左，且单目运算符的优先级高于其他运算符； 括号运算符的优先级最高。 汇编语言的程序结构 在ARM（Thumb）汇编语言程序中，以程序段为单位组织代码。段是相对独立的指令或数据序列，具有特定的名称。段可以分为代码段和数据段，代码段的内容为执行代码，数据段存放代码运行时需要用到数据。一个汇编程序至少应该有一个代码段，当程序较长时，可以分割为多个代码段和数据段，多个段在程序编译链接时最终形成一个可执行的映象文件。 可执行映象文件通常由以下几部分构成： 一个或多个代码段，代码段的属性为只读。 零个或多个包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。 零个或多个不包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。 汇编语言的子程序调用 在ARM汇编语言程序中，子程序的调用一般是通过BL指令来实现的，其格式如下： BL 子程序名 该指令在执行时完成如下操作：将子程序的返回地址存放在连接寄存器（LR）中，同时将程序计数器（PC）指向子程序的入口点，当子程序执行完毕需要返回调用处时，只需要将存放在（LR）中返回地址重新拷贝给PC即可。在调用子程序的同时，也可以完成参数的传递和从子程序返回运算的结果，通常可以使用寄存器R0~R3完成。 汇编语言与C/C++的混合编程 在C或C++代码中实现汇编语言的方法有内联汇编和内嵌汇编两种，使用它们可以在C/C++程序中实现C/C++语言不能完成的一些工作。例如，在下面几种情况中必须使用内联汇编或内嵌汇编。 （1）程序中使用饱和算术运算（Saturating Arithmetic），如SSAT16和USAT16指令。 （2）程序中需要对协处理器进行操作。 （3）在C或C++程序中完成对程序状态寄存器的操作。 Realview MDK简介 MDK（Microcontroller Development Kit）是Keil公司（现在已经被ARM公司收购）开发的ARM开发工具，是用来开发基于ARM 核的系列微控制器的嵌入式应用程序的开发工具。它适合不同层次的开发者使用，包括专业的应用程序开发工程师和嵌入式软件开发的入门者。MDK包含了工业标准的Keil C编译器、宏汇编器、调试器、实时内核等组件，并支持所有基于ARM的设备，能帮助工程师按照计划完成项目。 ULINK2仿真器简介 ULINK是Keil公司提供的USB-JTAG接口仿真器，目前最新的版本是2.0。它支持诸多芯片厂商的8051、ARM7、ARM9、Cortex-M3、Infineon C16x、Infineon XC16x、InfineonXC8xx、STMicroelectronics ?PSD等多个系列的处理器。ULINK2内部实物如