嵌入式系统设计要点

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对始址。再从标头内容计算出装入模块大小，即要占用的ＲＯＭ容量。将系统ＲＯＭ始址加上代码段在装入模块中的
　　相对地址，便得到程序开始执行的地址。然后，对定位指针进行自小到大排序。根据各段的始末地址逐段析出段址，并从装入模块中读入该段代码或数据。接着按定位指针顺序考察待定位的段址，若它落在该段范围内，便进行定位操作，即把此段址修改成实际的ＲＯＭ或ＲＡＭ地址。直到将属于这个段的定位指针全部处理好后，便把这段内容写到输出文件。对所有段都进行定位后，便获得ＲＯＭ图。 图２　８０ｘ８６系统上嵌入式程序的定位过程
　　３　启动程序
　　ＲＯＭ中程序执行前，先要在ＲＡＭ中建立堆栈和数据区。串数据等常数与程序一起固化在ＲＯＭ中，程序可以访问它们，但ＲＡＭ的存取速度比Ｅ－ＰＲＯＭ高，因此也被复制进ＲＡＭ，以提高读出速度。还需要建立Ｃ程序运行的环境，如对段寄存器和堆栈指针初始化、对静态变量和ＲＡＭ区清零、建立堆（ｈｅａｐ）等。程序运行前还应设置必要的中断矢量，并让各未用中断指向一个只含ＲＥＴ指令的哑函数，以防止错误中断引起系统的混乱。此外，还要对系统硬件进行初始化，并根据具体的系统，加入出错时中止程序或重启动的程序段等。这些工作都由用汇编语言编写的启动程序完成。启动程序是嵌入式程序的开头部分，应与应用程序一起固化在ＥＰＲＯＭ 中，并首先在系统上运行（图２）。它应包含进各模块中可能出现的所有段类，并合理安排它们的次序。当它作为第一个模块和应用程序等一起连接时，ＬＩＮＫ将按照该次序归并类名相同的段。
　　写好启动程序是设计好嵌入式程序的关键。各类Ｃ编译均提供自己的启动程序模块（Ｃ０。ＡＳＭ），可以此为样板，经简化和修改形成适用本系统的启动程序，也可以先搭一个启动程序骨架，再逐步完善。
　　４　嵌入式程序的运行
　　嵌入式系统大多不能从键盘接受命令，而要在系统通电或复位时，自动执行ＲＯＭ中的程序。各系统的复位地址不尽相同，以工作在实模式的８０ｘ８６嵌入式系统为例，ＣＰＵ复位后将执行Ｆ０００：ＦＦＦ０Ｈ处的代码。这是系统ＲＯＭ的高址端，仅有１６字节空间，设计者可用ＤＥＢＵＧ命令在ＲＯＭ图的这个位置上，放一条无条件远跳转指令ＪＭＰＦＡＲＰＴＲｓｔａｒｔ，转到ＲＯＭ开头，从那里执行启动程序（见图２）。启动程序完成上述的初始化后调ｍａｉｎ函数，执行应用程序。 ８０２８６以上的ＣＰＵ复位时，ＣＳ：ＩＰ初值仍是Ｆ０００：ＦＦＦ０Ｈ。但
　　Ａ２０以上地址线在ＣＳ寄存器被第一次装进新的内容前，一直保持高电平，即开始地址指向最高地址端。如只要求系统工作在实模式，可由译码电路将开始的高地址反射到低端的１ＭＢ空间，复位矢量仍是Ｆ０００：ＦＦＦ０Ｈ。当上述ＪＭＰ指令一 执行，ＣＳ被改写，Ａ２０以上地址线将变低而进入实模式。要是希望启动后进入保护模式，就不需要进行地址反射，但是相应的复位地址上只能放一条近跳转指令，保证不改变ＣＳ值。然后进行必要的初始化，尽快进入保护模式。
　　５　嵌入式程序的编译和连接
　　综上所述，设计嵌入式系统时要在ＰＣ机上编写三个程序：应用程序MYPROG.C；定位程序LO-CATOR.C；启动程序ＳＴＡＲＴＵＰ。ＡＳＭ。然后按以下步骤进行编译和连接，生成可编程的ROM图：
　　将应用程序编译成ＭＹＰＲＯＧ。ＯＢＪ。
　　将定位程序编译和连接成可执行程序ＬＯ－ＣＡＴＯＲ。ＥＸＥ。
　　将启动程序编译成ＳＴＡＲＴＵＰ。ＯＢＪ。
　　对ＳＴＡＲＴＵＰ。ＯＢＪ、ＭＹＰＲＯＧ。ＯＢＪ及必要的库函数进行连接，生成ＥＭＢＥＤ。ＥＸＥ和简化的ＭＡＰ文件ＥＭＢＥＤ。ＭＡＰ。ＳＴＡＲＴＵＰ 必须是ＬＩＮＫ行上的第一个模块，保证它先执行。
　　执行ＬＯＣＡＴＯＲ。ＥＸＥ，以ＥＭＢＥＤ。ＥＸＥ、ＥＭＢＥＤ。ＭＡＰ、第一个ＲＡＭ段的段类名、ＲＡＭ和ＲＯＭ始址为输入参数，实现定位，输出ＲＯＭ图ＥＭＢＥＤ。ＢＩＮ。
　　?用ＤＥＢＵＧ命令在ＥＭＢＥＤ。ＢＩＮ的Ｆ０００：ＦＦＦ０Ｈ位置上加进指令ＪＭＰＦＡＲＰＴＲｓｔａｒｔ，形成最终的ＲＯＭ图。
　　６　其它几个问题
　　６。１ 系统内存考虑
　　为确保正确复位，设计硬件时要让ＲＯＭ地址空间覆盖复位矢量。例如８０８６系统的最高地址为Ｆ０００：ＦＦＦＦＨ，若采用１２８ＫＢ的ＲＯＭ，其地址范围应取Ｅ０００：００００－Ｆ０００：ＦＦＦＦＨ。 ＲＡＭ地址则应从０开始，由于开头１ＫＢ字节ＲＡＭ要保留给中断矢量表，通常如图２那样将ＲＡＭ数据区设在地址００４０：００００Ｈ处。
　　常数先固化在ＲＯＭ中，然后被复制进ＲＡＭ，因此占用的存储器空间是ＤＯＳ下的两倍。可在程序设计中设法限制要复制进ＲＡＭ的常数数量。例如，系统若支持ＣＲＴ显示器，可能需要在屏幕上显示各种消息和菜单提示。这时，可把所有显示函数和有关文本串