X86 CPU 原来是用于个人计算机的 , 大家都知道的如 8086/88,80186/188,80286,80386,80486,Petium,Celeon,Pentium II……,随着个人计算机的发展,许多原来的CPU纷纷被淘汰,但这些处理器并未退出历史舞台,继续在各个领域发挥着作用,在工业控制领域,80x186/188EA,80x186/188EB,80x186/188EC,80386EX等得到广泛的应用。
主要型号有:Intel 80186/188, 80186/188EA, 80186/188EB, 80186/188EC, 80386EX ……, Intel的站点http://www.intel.com。
AMD 80186/188,80186/188ED,80186/188EM,80186/188ES,ELAN300,ELAN400,最近还推出了用于网络的80186/188CH,型号我记不清了,有兴趣的可以到http://www.amd.com去找。
比较而言我自己觉得AMD的产品要好一些,设计简单,提供的外部资源(指定时器、中断控制器、I/O口、地址译码、DMA控制器、DRAM控制器……)要多一些,另外ELAN300,ELAN400简直就是一台个人计算机,它集成了PC机除了DRAM和磁盘控制器之外几乎所有的电路(把LCD显示器接口也集成到里面了,包括RTM,TMR,INT Controller,DMA,DRAM Controller,SIO,KEYBOARD……)。若用DISKONCHIP作为硬盘的话加上DRAM,LCD显示器,键盘,网卡就是一台PC机了。
为了适应工业领域的应用,简化用户的开发难度,Intel和AMD两大公司推出了自己各有特色的产品,特别值得一提的是AMD公司的产品,应用起来特别是硬件设计非常简单,但AMD公司没有推出象 Intel AppBuilder一样的工具,编程还是要困难一点。另外X86系列的一个缺点就是仿真器非常昂贵,我们可以在PC机上作软件调试,编译器用 MSC,TC,BC 均可。但生成的是 .EXE 文件需要操作系统加载运行,无法写入ROM里,我们需要一个定位工具,把 .EXE 文件的重定位段定位.另外由于没有了操作系统的支持,所以需要重写 C 语言的启动文件,在TC下有一个 C0X.OBJ的文件(X=T,S,M,L,H为Tiny, Small, Medium, Large,Huge模式,对应的有一个C0.ASM的汇编源程序),完成 C 语言的初始化,设置堆栈,与操作系统接口……,我们重写 C 语言的启动文件就是重写C0.ASM. 当然若能买一个嵌入实时操作系统就不要这样麻烦了,可悲的是嵌入实时操作系统太贵,也有免费的,或者学习起来太难,因为没有资料,用户又太少。
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本人在用80C188EB开发过一个通讯控制器,配有8个串口,其中有两个为同步/异步,6个异步。配有512K ROM,512K RAM,RTM,8K串行EEPROM。用TC作开发工具,除了应用程序外,主要的难点在于:C语言的启动代码;定位工具;串行EEPROM的接口库。这里仅介绍C语言的启动代码。
本来,各种C语言编译器都提供启动代码,以X86为例,无论是TC、MSC、BC都有。TC在不同模式下启动代码不一样,为C0X.OBJ.一般编程,用不着去修改启动代码。但有的场合就有必要了。笔者为一套系统开发软件时发现:一套系统当没有操作系统时,要想使得系统正常运行是相当困难的。笔者开发的系统CPU为80C188EB,无操作系统,开发工具为TC2.0。为了能使得系统运行,又不能用太低级的语言如汇编,可谓历尽辛苦(当然可以买现成的开发工具和仿真工具,太贵)。 笔者重写了TC的启动代码,另外还改写了一个重定位工具(把EXE文件变为可直接写入ROM去的文件)。因为很少见到类似文章。下面把主要内容写出来,以飨读者。以后我准备把这个工具完善以下,做成一个重新定位的工具。
C语言的启动代码如下: ; tcstart.asm ; for d000 code only, external eprom on memory card ; FOR PC ROM extrn _main:far;
/* 说明外部的C语言的MAIN() 函数,这也是 C 语言为什么非要从MAIN()开始的原因 */ _text segment byte public "CODE" ; /* C语言生成的代码段 */ _text ends _textend segment para public "CODEEND"; /* 代码段的结束段 */ _textend ends _data segment para public "DATA"; /* C语言生成的初始化数据段 */ _data ends _dataend segment para public "DATAEND"; /* 初始化数据段的结束段 */ _dataend ends _bss segment para public "BSS" ;/* C语言生成的非初始化数据段 */ _bss ends _bssend segment byte public "BSSEND";/* C语言生成的非初始化数据结束段 */ _bssend ends _stack segment para stack "STACK" ; /* 堆栈段 */ _stack ends DGROUP group _DATA, _DATAEND, _BSS, _BSSEND /* 把数据的段构成一个组,代码连在一起 */ CGROUP group _TEXT, _TEXTEND /* 把代码的段构成一个组,代码连在一起 */ _TEXT segment ; /* 代码段 */ assume CS:CGROUP, DS:DGROUP, ES:DGROUP, SS:_STACK
start: cli ; disable interrupts mov ax, _STACK ; initialise stack mov ss, ax mov ax, offset stackend mov sp, ax mov ax, seg _BSS ; /* BSS SEG CLEAR */ mov es, ax mov cx, offset DGROUP:endbss mov di, 0 mov ax, 0 rep stosb ; write to ES:DI mov ax, seg DGROUP ;初始化数据段 mov es, ax ; point ES to _DATA mov cx, offset DGROUP:enddata mov si, 0 mov di, 0 assume ds:CGROUP mov ax, seg _TEXTEND:codeend inc ax mov ds, ax ; point DS to _CONST rep movsb ; copy _CONST to _DATA push es ; point DS to _DATA pop ds ;下面内容非PC 机可以不要 mov al, 80h ; enable NMI out 0a0h, al mov al, 0bch ; enable 8259 PIC 1011-1100 (irq0,1,6 enabled) out 21h, al ;上面内容非PC 机可以不要 sti ; enable interrupts call _main ; CALL C MAIN() jmp start ; _TEXT ends _TEXTEND segment public codeend db 16 dup(?) ; a paragraph, thus _CONST is one byte more codeend label byte _TEXTEND ends _STACK segment db 1024 dup ("STACK");/* 预留的堆栈空间 */ stackend label word _STACK ends _BSSEND segment public endbss endbss label byte _BSSEND ends _DATAEND segment public enddata enddata label byte _DATAEND ends end 编译连接: tasm /mx tcstart bcc -a- -c -f- -G- -K -B -ml -M -N- -O- -r- -v- -y- -Z- -S -O- 1.c tlink /m tcstart 1 tclib, 1, 1 locate 1; LOCATE 工具,本人无源代码。
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