X86嵌入式處理器開發(fā)

        X86 CPU 原來是用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的，大家都知道的如 8086/88，80186/188，80286，80386，80486，Petium，Celeon，Pentium II……,隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展,許多原來的CPU紛紛被淘汰,但這些處理器并未退出歷史舞臺(tái),繼續(xù)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著作用,在工業(yè)控制領(lǐng)域，80x186/188EA，80x186/188EB，80x186/188EC，80386EX等得到廣泛的應(yīng)用。 

        主要型號(hào)有：Intel 80186/188, 80186/188EA, 80186/188EB, 80186/188EC, 80386EX ……, Intel的站點(diǎn)http://www.intel.com。 

        AMD 80186/188，80186/188ED，80186/188EM，80186/188ES，ELAN300，ELAN400，最近還推出了用于網(wǎng)絡(luò)的80186/188CH，型號(hào)我記不清了，有興趣的可以到http://www.amd.com去找。 

       比較而言我自己覺得AMD的產(chǎn)品要好一些，設(shè)計(jì)簡單，提供的外部資源(指定時(shí)器、中斷控制器、I/O口、地址譯碼、DMA控制器、DRAM控制器……)要多一些，另外ELAN300，ELAN400簡直就是一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)，它集成了PC機(jī)除了DRAM和磁盤控制器之外幾乎所有的電路（把LCD顯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作為硬盤的話加上DRAM，LCD顯示器，鍵盤，網(wǎng)卡就是一臺(tái)PC機(jī)了。 

        為了適應(yīng)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，簡化用戶的開發(fā)難度，Intel和AMD兩大公司推出了自己各有特色的產(chǎn)品，特別值得一提的是AMD公司的產(chǎn)品，應(yīng)用起來特別是硬件設(shè)計(jì)非常簡單，但AMD公司沒有推出象 Intel  AppBuilder一樣的工具，編程還是要困難一點(diǎn)。另外X86系列的一個(gè)缺點(diǎn)就是仿真器非常昂貴，我們可以在PC機(jī)上作軟件調(diào)試，編譯器用 MSC，TC，BC 均可。但生成的是 .EXE 文件需要操作系統(tǒng)加載運(yùn)行，無法寫入ROM里，我們需要一個(gè)定位工具，把 .EXE 文件的重定位段定位.另外由于沒有了操作系統(tǒng)的支持，所以需要重寫 C 語言的啟動(dòng)文件，在TC下有一個(gè) C0X.OBJ的文件(X=T,S,M,L,H為Tiny, Small, Medium, Large,Huge模式，對應(yīng)的有一個(gè)C0.ASM的匯編源程序)，完成 C 語言的初始化，設(shè)置堆棧，與操作系統(tǒng)接口……，我們重寫 C 語言的啟動(dòng)文件就是重寫C0.ASM. 當(dāng)然若能買一個(gè)嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)就不要這樣麻煩了，可悲的是嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)太貴，也有免費(fèi)的，或者學(xué)習(xí)起來太難，因?yàn)闆]有資料，用戶又太少。 

        本人在用80C188EB開發(fā)過一個(gè)通訊控制器，配有8個(gè)串口，其中有兩個(gè)為同步/異步，6個(gè)異步。配有512K ROM，512K RAM，RTM，8K串行EEPROM。用TC作開發(fā)工具，除了應(yīng)用程序外，主要的難點(diǎn)在于：C語言的啟動(dòng)代碼；定位工具；串行EEPROM的接口庫。這里僅介紹C語言的啟動(dòng)代碼。 

        本來，各種C語言編譯器都提供啟動(dòng)代碼，以X86為例，無論是TC、MSC、BC都有。TC在不同模式下啟動(dòng)代碼不一樣，為C0X.OBJ.一般編程，用不著去修改啟動(dòng)代碼。但有的場合就有必要了。筆者為一套系統(tǒng)開發(fā)軟件時(shí)發(fā)現(xiàn)：一套系統(tǒng)當(dāng)沒有操作系統(tǒng)時(shí)，要想使得系統(tǒng)正常運(yùn)行是相當(dāng)困難的。筆者開發(fā)的系統(tǒng)CPU為80C188EB，無操作系統(tǒng)，開發(fā)工具為TC2.0。為了能使得系統(tǒng)運(yùn)行，又不能用太低級(jí)的語言如匯編，可謂歷盡辛苦(當(dāng)然可以買現(xiàn)成的開發(fā)工具和仿真工具，太貴)。 
    

        筆者重寫了TC的啟動(dòng)代碼，另外還改寫了一個(gè)重定位工具(把EXE文件變?yōu)榭芍苯訉懭隦OM去的文件)。因?yàn)楹苌僖姷筋愃莆恼隆Ｏ旅姘阎饕獌?nèi)容寫出來，以饗讀者。以后我準(zhǔn)備把這個(gè)工具完善以下，做成一個(gè)重新定位的工具。  

　   C語言的啟動(dòng)代碼如下: 
; tcstart.asm 
; for d000 code only, external eprom on memory card 
; FOR PC ROM  
extrn  _main:far;  

/*  說明外部的C語言的MAIN() 函數(shù)，這也是 C 語言為什么非要從MAIN（）開始的原因 */ 
_text segment byte public "CODE" ; /* C語言生成的代碼段 */ 
_text ends 
_textend segment para public "CODEEND";  /* 代碼段的結(jié)束段 */ 
_textend ends 
_data segment para public "DATA"; /* C語言生成的初始化數(shù)據(jù)段 */ 
_data ends 
_dataend segment para public "DATAEND"; /* 初始化數(shù)據(jù)段的結(jié)束段 */ 
_dataend ends 
_bss segment para public "BSS"  ;/* C語言生成的非初始化數(shù)據(jù)段 */ 
_bss ends 
_bssend  segment byte public "BSSEND";/* C語言生成的非初始化數(shù)據(jù)結(jié)束段 */ 
_bssend  ends 
_stack segment para stack  "STACK" ; /* 堆棧段 */ 
_stack ends 
DGROUP group _DATA, _DATAEND, _BSS, _BSSEND /* 把數(shù)據(jù)的段構(gòu)成一個(gè)組，代碼連在一起 */ 
CGROUP group _TEXT, _TEXTEND /* 把代碼的段構(gòu)成一個(gè)組，代碼連在一起 */ 
_TEXT segment    ; /* 代碼段 */ 
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  ;初始化數(shù)據(jù)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 
                             ;下面內(nèi)容非PC 機(jī)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 
                             ;上面內(nèi)容非PC 機(jī)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");/* 預(yù)留的堆?？臻g */ 
stackend label word 
_STACK ends 
_BSSEND segment 
public endbss 
endbss label byte 
_BSSEND ends 
_DATAEND segment 
public enddata 
enddata label byte 
_DATAEND ends 
        end 
      編譯連接: 
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，本人無源代碼。 
　　本人重寫了一個(gè)工具, EXEBN1.EXE 連同本文一起貢獻(xiàn)給讀者。 
　　EXEBN1中在文件長度＞64K時(shí)或使用CONSTANT說明時(shí)，會(huì)出問題，正式版本600元。