BASTL

Keďže vývojové prostriedky máme nainštalované, môžme začať s prvým programom. Na veľmi jednoduchom príklade si ukážeme, ako pripraviť projeky v C a dve varianty projektov v assembleri

Na nasledujúcom jednoduchom programe si ukážeme, ako pripraviť projekt pre nástroje GNU. Ukážeme si projekt v C a takisto dve varianty projektu v assembleri. Projekty využívajú utilitu make. Pokiaľ make nepoznáte, skúste si pozrieť článok MAKE tajomstva zbavený.

Všetky uvedené projekty sú kompletné a funkčné. Môžete ich použiť ako základ pre vlastné projekty. Projekty si môžete stiahnuť z prílohy tohoto článku.

Ukážkový program je jednoduchý:

• vypne watchdog
• nastaví hodiny na DCO a nastaví čo najvyššiu frekvenciu
• v nekonečnej slučke bude meniť hodnotu výstupného pinu P1.0

Najprv program v C. Samotný program je jasný a nevyžaduje žiaden komentár.

Hlavičkový súbor io.h, uvedený na začiatku, obsahuje definície všetkých portov, špeciálnych registrov a hodnôt jednotlivých bitov.

#include <io.h>

int q=0;

main()
{
    long i;

    WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;

    DCOCTL=DCO0 | DCO1;
    BCSCTL1=RSEL0 | RSEL1 | RSEL2;
    BCSCTL2=SELM0;

    P1DIR=0x01;
    P1SEL=0x00;

    while (1) {
        P1OUT=q & 1;
        for (i=0;i<0x50000l;i++);
        q++;
    }
}

A tu je k nemu príslušný Makefile:

MCU=msp430x1132

TARGET=test1
OBJECTS=test1.o

CFLAGS=-g -mmcu=$(MCU)
LDFLAGS=-g -mmcu=$(MCU)

CC=msp430-gcc

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJECTS)
    $(CC)  $(LDFLAGS) -o $@ $?

%.o : %.c
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@ $<

clean:
    rm -f $(TARGET) $(OBJECTS)

Pozrime sa na význam použitých prepínačov:

• -g chceme, aby program obsahoval ladiacie informácie
• -o stanovuje názov výstupného súboru
• -c špecifikuje, že zdrojový kód chceme iba skompilovať
• -mmcu určuje typ MCU

Pri kompilácii nepoužívame žiadnu optimalizáciu. V prípade, že by sme optimalizáciu zapli, čakacia slučka by bola zoptimalizovaná (prípadne úplne odstránená) a program by prestal fungovať podľa našich predstáv.

Pozrime sa teraz na ten istý program prepísaný do assembleru. Najprv si všimnime direktívu #include – táto direktíva nám naznačuje, že musíme použiť C-čkový preprocesor. Tým získame možnosť využiť všetky deklarácie portov, špeciálnych registrov a ich bitových hodnôt, ktoré máme k dispozícii v C. Preto budeme v našich príkladoch uvažovať aj s použitím preprocesora.

      .nolist
#include <io.h>
      .list

      .text

start:
      mov #WDTPW+WDTHOLD, &WDTCTL
      mov #0x300,R1

      mov.b #(DCO0 | DCO1 | DCO2),&DCOCTL
      mov.b #(RSEL0 | RSEL1 | RSEL2),&BCSCTL1
      mov.b #SELM0,&BCSCTL2

      mov.b #0x00,&P1SEL
      bis.b #BIT0,&P1DIR

      clr r5
      clr r6
      mov #6,r7
onoff:
      mov.b r5,&P1OUT
again:
      inc r6
      jnc again
      dec r7
      jnz again
      mov #6,r7
      add #1,r5
      jmp onoff
noint:
      reti

      .section ".vectors", "ax"
InterruptVectors:
      .rept 15
      .word noint
      .endr

      .word start
      .end

Teraz sa pozrime na prvú variantu Makefile. V tejto variante využijeme kompilátor C aby nám vytvoril priamo objektový súbor. Aby kompilátor C spracoval zdrojový text v assembleri, potrebujeme použiť špeciálne prepínače.

MCU=msp430x1132

TARGET=test1
OBJECTS=test1.o

CPPASFLAGS= -Wa,-gstabs -D_GNU_ASSEMBLER_ -x assembler-with-cpp
CPPASFLAGS += -Wa,-als -Wa,-a=${@:.o=.lst}
CPPFLAGS= -mmcu=$(MCU)
LDFLAGS= -g -m $(MCU) --cref -Map $@.map

CC=msp430-gcc
LD=msp430-ld

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJECTS)
    $(LD) $(LDFLAGS) -o $@ $?

%.o : %.S
    $(CC) $(CPPASFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@ $<

clean:
    rm -f $(TARGET) $(TARGET).map $(TARGET).lst $(OBJECTS)

Prepínače pre kompilátor:

• -x assembler-with-cpp – určuje, že po spracovaní preprocesorom sa na ďalšiu kompiláciu použije assembler
• -D_GNU_ASSEMBLER_ – definícia symbolu, ktorý oznámi hlavičkovým súborom, že sú použité v zdrojovom texte assemblera
• -mmcu určuje typ MCU
• -Wa,-gstabs – parameter -gstabs sa prenesie do assemblera (-Wa je prepínač určený na tento účel); tento prepínač určuje, že vo výstupnom súbore chceme mať ladiace informácie (-g) v špecifikovanom formáte (stabs)
• -Wa,-als – opäť parameter pre assembler, určujúci formát listingu
• -Wa,-a=${@:.o=.lst} – definovanie názvu súboru s listingom; názov súboru je odvodený od názvu zdrojového súboru
• -c – iba kompilácia (vytvorenie objektového súboru)
• -o – určenie názvu výstupného súboru

Prepínače pre linker:

• -g – vo finálnom programe chceme ladiace informácie
• -m $(MCU) – určenie typu MCU
• –cref – pridá do mapy krížové referencie
• -Map $@.map – určenie názvu súboru, do ktorého sa zapíše mapa; názov súboru je odvodený od mena programu
• -o – určenie názvu výstupného súboru

Pri kompilácii sme assembleru určili formát ladiacich informácií – stabs. Pokiaľ ho nezadáme, ladiace informácie sa vygenerujú vo formáte dwarf2 – bohužiaľ, s týmto formátom má debugger (gdb) problémy. Pri C-čkovom projekte sme sa o formát ladiacich informácií nemuseli starať, pretože kompilátor C používa stabs formát automaticky.

Iná varianta projektu pre assembler využíva z kompilátora C iba preprocesor a na kompiláciu predspracovaného súboru volá priamo assembler.

MCU=msp430x1132

TARGET=test1
OBJECTS=test1.o

CPPFLAGS=-D_GNU_ASSEMBLER_ -mmcu=$(MCU)
ASFLAGS=-gstabs -als -a=${@:.o=.lst} -mmcu=$(MCU)
LDFLAGS= -g -m $(MCU) --cref -Map $@.map

CC=msp430-gcc
LD=msp430-ld
AS=msp430-as

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJECTS)
    $(LD)  $(LDFLAGS) -o $@ $?

%.o : %.S

%.o : %.s
    $(AS) $(ASFLAGS) -o $@ $<

%.s : %.S
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -E -o $@ $<

clean:
    rm -f $(TARGET) $(TARGET).map $(TARGET).lst $(OBJECTS) test1.s

Čo sa týka prepínačovm jediná zmena je chýbajúci prepínač „-x assembler-with-cpp“ a prepínač -c bol nahradený prepínačom -E – tento prepínač znamená, že GCC spustí iba preprocesor, bez akejkoľvek ďalšej kompilácie.

Takže už nám ostáva program nahrať do pamäte procesora a spustiť ho. Ale o tom nabudúce.

Vzorové projekty si mlžete stiahnuť tu.