Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА "МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА И СИСТЕМЫ"

Цель работы: 1. Изучение функциональных возможностей программно-аппаратного комплекса "Микропроцессорные системы и средства".

2. Изучение порядка программирования и принципов работы микроконтроллера 80196KC.

3. Приобретение навыков в подготовке программ с использованием интегрированной среды

1. Общие сведения

1.1. Краткая характеристика интегрированной среды

1.1.1. Назначение и структура

Интегрированная среда программно-аппаратного комплекса "Микропроцессорные системы и средства" предназначена для создания и отладки программного обеспечения различных микроконтроллеров. Она имеет развитую, динамически изменяющуюся систему меню, горячих клавиш и подсказок, блоков диалога и автоматическую настройку на тип и структуру подключенного контроллера. Предусматривается возможность подключения и настройки контроллера к любому последовательному порту ввода-вывода.

При работе всех модулей среды используется многооконный режим, позволяющий иметь до 10 рабочих окон, содержащих справочную информацию, тексты программ и отладчик. В последней строке экрана имеется строка статуса, позволяющая пользователю получать информацию о текущем состоянии системы и о действующих в данный момент горячих клавишах (информацию о комбинациях клавиш можно получить нажав клавишу Alt, Ctrl или Shift). В самой верхней строке экрана указывается тип микроконтроллера, на который настроена в данный момент система.

Интегрированная среда позволяет пользователю переключаться между окнами, изменять их размер и положение, копировать блоки информации из одного окна в другое.

Для удобства работы пользователя в среде применяется развитая, динамически изменяющаяся система меню, активизирующаяся при нажатии клавиши F10. Недоступные в данный момент пользователю пункты отображаются серым цветом, а недоступные "горячие" клавиши не указываются в строке статуса систем. Для вывода сообщений транслятора и линковщика, а также посылаемых в последовательный порт программой пользователя данных имеется экран пользователя, переключение в который осуществляется клавишами Alt+F5. Интегрированная среда включает в себя следующие модули:

- встроенный редактор;

- просмотрщик;

- средства для трансляции программ и создания испол-няемых файлов;

- отладчик;

- информационную подсистему.

Редактор представляет собой многооконный текстовый процессор для написания и редактирования программ. Он позволяет работать с файлами любой длины и выполнять операции с блоками текста. Ввод информации производится в позицию, отмеченную курсором как в режиме вставки, так

и замещения (переключение режимов осуществляется клавишей Ins). Удаление информации выполняется нажатием клавиши Del (удаляется символ над курсором) и BackSpace (удаляется символ до курсора). Перемещение курсора осуществляется с помощью клавиш управления курсором, PgUp (на один экран вперед), PgDown (на один экран назад), Ctrl+PgUp (на начало текста), Ctrl+PgDown (на конец текста), Home (на начало строки) и End (на конец строки). Выделение блока выполняется нажатием комбинации клавиш перемещения курсора и Shift. Отмена выделения фрагмента достигается повторным его выделением. В верхней части окна указано имя редактируемого файла, а в нижней - позиция курсора и индикатор изменения файла.

Просмотрщик предназначен для просмотра листинга транслируемой программы, методических материалов и справочной информации. Он позволяет копировать и распечатывать имеющуюся информацию, но в отличие от редактора не позволяет вносить в нее изменения. Перемещение курсора и выделение блока осуществляется также, как в редакторе.

Средства для трансляции программ и создания исполняемых файлов представляют собой необходимый в данный момент транслятор и линковщик для создания загружаемых в микроконтроллер HEX-файлов. Трансляция ассемблерных программ выполняется нажатием клавиш Alt+F9, а линковка - клавишей F9, результаты работы которых выводятся на экран пользователя, для возврата из которого необходимо нажать любую клавишу. Загрузка и запуск программы осуществляется с помощью комбинации клавиш Ctrl+F9, после чего система переключится в режим вывода на экран пользователя байтов, поступающих в последовательный канал.

Отладчик предназначен для выполнения программ в пошаговом режиме и с точками останова, находящихся в памяти микроконтроллера. Он позволяет просматривать и изменять содержимое регистрового файла, регистра специального назначения, ячеек памяти, регистров флагов и стека.

Окно отладчика состоит из следующих частей: дизассемблер, регистр флагов, дамп памяти, файловый регистр, регистры специального назначения и стек, для переключения между которыми требуется нажать клавишу Tab.

Так как окно регистров специального назначения не может содержать более 10 регистров, то для данного окна предусмотрена возможность выбора интересующих в данный момент пользователя регистров. Для этого необходимо с помощью клавиши Del удалить ненужные регистры, а, затем, нажав клавишу Ins, выбрать интересующие. Удаление ненужных регистров никак не изменяет их содеожимого. Перемещение курсора и выделение блока внутри окон осуществляется клавишами управления курсора также, как в редакторе.

Для изменения содержимого выделенного блока памяти или только текущей ячейки или регистра, пользователю требуется нажать комбинацию клавиш Ctrl+F4. Текущая команда и вершина стека, на которые указывает программный счетчик и указатель стека, отмечены символами |>...<|. При отсутствии загруженной в данный момент в микроконтроллер программы в окне дизассемблера текущая команда не указывается.

Для загрузки исполняемого файла в микроконтроллер пользователю необходимо нажать клавишу F8, после чего выбрать файл и ввести шестнадцатиричный адрес старта программы. Для выполнения одной команды необходимо нажать клавишу F7, для выполнения до конца - Ctrl+F9, а для выполнения программы с точкой останова - переместить курсор на нужную команду и нажать клавишу F4.

При выполнении программы до конца или с точками останова система переключается в экран пользователя, куда выводятся все байты, приходящие в последовательный порт из контроллера.

После выполнения программы пользователя на экран выдается сообщение, и система возвращается в экран отладчика. Для того, чтобы прервать выполняющуюся программу, требуется в окне пользователя нажать клавишу Esc, после чего будет выведено соответствующее сообщение, и система перейдет в окно отладчика. В этом случае текущей командой будет та, на которой произошло нажатие пользователем Esc.

Информационная подсистема представляет собой справочники по ассемблеру и микроконтроллеру, а также набор методических материалов для проведения лабораторного практикума. Для получения информации по используемому в данный момент микроконтроллеру, пользователю необходимо нажать комбинацию клавиш Alt+F1, информации по другим микроконтроллерам можно получить при помощи соответствующего пункта меню. Для получения справки по системе команд и директивам используемого в данный момент ассемблера и транслятора пользователю необходимо нажать клавиши Ctrl+F1.

Методические указания по проведению лабораторного практикума содержат краткую теоретическую часть, описание хода работы, примеры рабочих программ и контрольные вопросы по каждой лабораторной работе.

Выбор необходимой работы осуществляется с помощью соответствующего пункта меню.