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嵌入式系统设计要点
[正文]:嵌入式系统 采用大容量ｅｐｒｏｍ来固化程序的专用系统，正在智能仪器和自动化等领域里 得到广泛应用。
传统设计方法用汇编语言编写程序，这主要是从保证速度和节省存储 空间考虑，但编程费时，调试和排错很不容易。
微电子技术的飞速发展，使高性能微 处理器和大容量存储器的价格变得十分便宜，速度和存储容量不再是困扰设计者的主 要问题。
人们将ｒｏｍｂｉｏｓ和ｃｒｔ显示器等外设加进这类专用系统，并尝试用 高级语言来开发其软件，即把通用计算机上的软件和硬件“嵌入”专用系统，构成所 谓的嵌入式系统（ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ）。
由于ｃ语言容易编程、代码紧 凑、可移植性和可维护性好，因而被普遍用于嵌入式程序的设计。
大多数嵌入式系统无操作系统支持，要由设计者提供所有低级ｉ／ｏ功能。
系统 ｉ／ｏ资源有限，程序必须固化在ｅｐｒｏｍ中，不能象在ｄｏｓ下那样从磁盘装入 和由用户编程。
设计者要编写一个定位程序（ｌｏｃａｔｏｒ），把ｅｘｅ格式的应 用程序转换成可固化进ｅｐｒｏｍ的二进制文件（ｒｏｍ图）。
还要编写一个启动程 序（ｒｕｎｔｉｍｅｓｔａｒｔｕｐｃｏｄｅ），与ｒｏｍ图一起嵌入ｅｐｒｏｍ， 先由它建立数据区和对系统硬件作必要初始化，然后调ｍａｉｎ函数，执行应用程序。
若想发挥ｃ语言之优势，使用一些标准ｉ／ｏ语句，如用ｐｒｉｎｔｆ驱动显示器等， 则要在嵌入式程序中加进经过修改的库函数。
总之，ｃ语言编程会使系统开发面临一 些新问题，要求设计人员具备软硬件方面的综合知识，才能正确进行系统调试和排错。
当然，如果拥有专用的嵌入式系统开发工具，设计工作便要省劲些。
它们通常配 有定位程序和可供设计者修改的启动程序样板，有些还能通过串口或并口，在ｐｃ机 上联机调试程序，甚至有源级代码调试功能。
利用工控机来设计系统，事情就更简单。
不过，专用开发工具和工控机价格昂贵，因此许多人在设计嵌入式系统时选择自己编 写定位程序和启动程序，甚至编写可嵌入的ｉ／ｏ库函数。
本文就嵌入式系统的程序 设计方法及设计中可能遇到的问题作些讨论，供打算设计嵌入式程序的读者参考，有 关编写定位程序和启动程序的具体方法将另文介绍。
２ 嵌入式程序的定位 ２．１ ｅｘｅ文件格式和ｄｏｓ重定位 ｄｏｓ下的ｅｘｅ文件是一种可重定位文件 （ｒｅ－ｌｏｃａｔａｂｌｅｆｉｌｅ），它由重定位标头和装入模块组成。
后者含 一段或几段程序代码，段数与类型取决于程序规模和编译时所用的内存模式，然后是 初始化与未初始化的数据及堆栈，还可能有程序排错信息。
代码、数据和堆栈段地址 均是参考到程序开头的相对地址。
标头放在装入模块之前，含若干定位控制信息和一 张定位表。
控制信息包括ｅｘｅ文件大小、标头长度、需要重定位的项数和位置、装 入模块的开头和堆栈的相对地址等。
定位表是一组形式为段址：偏址的远指针，指示 装入模块中要重定位的那些段址相对于模块开头处的位置。
装进ｒａｍ后，加载程序 建立起程序段前缀ｐｓｐ，并根据系统当前可用ｒａｍ地址修改这些段址，对装入模 块重定位，使程序中所有参考绝对地址的量正确指向模块装入后的起始地址，然后执 行（图１）。
因此它可在ｒａｍ中的任何位置上执行。
图１ ｄｏｓ对ｅｘｅ文件的 定位过程
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