Freescale+HC08+MCU集成开发环境的设计

4 技术设计要点

在系统的开发设计过程中，遇到许多的问题。下面把主要问题的一些处理方法作简要分析说明，供大家借鉴。限于篇幅．HC08系列MCU的调试器通用性设计具体见文献。

4．1中文和语法高亮的实现

语法高亮在集成开发系统的代码编写过程中是主要的问题之一。已有的一些控件虽然语法高亮功能比较全，但是对中文支持不是很好．最突出的就是半个汉字问题(在选择和删除字符的时候汉字当两个字符处理，一次只能删除半个，会出现乱码)。使用MFC的RichEdit控件虽可以解决中文问题，但又没有语法高亮的功能，为此，就以RichEdit为基类编写了语法高亮类，才解决语法高亮和中文的显示问题。其主要编程的思路是：通过捕获用户键盘输入的事件．判断用户输入的单词是否为c语言中的关键字．如果是，则改变其颜色。

4．2 GNU编译器的整合

本系统使用的是由GNU移植的HC08编译器，该软件不仅是开源、免费的。而且执行效率高，功能强，对c代码具有优化的功能。但是唯一的问题是。该编译器是Win32控制台程序，输出的编译信息都是在不同控制台下的．不易整合在一个IDE中。更甚的是编译器的输出信息都是非标准的输出流，无法使用ShellExecute函数捕获，也无法输出到管道文件中。为了解决该问题参考了一些国内外的资料，受此启发。采用CreateThread的方法，也就是创建子线程的办法，通过线程的管道，将编译输出信息捕获．并显示在窗口中。同时在此基础上也实现了从编译错误信息跳转到源代码的功能。

4．3 PC机与写入器的USB通信设计

写入器和PC机建立USB通信除了MCU与PC的通信程序设计外．PC方必须要有相应的驱动程序。本设计使用的USB开发包USBIO_EL是由德国Thesycon Systemsoftware&Consulting GmbH公司提供的免费软件，该开发包提供的功能是限制版本的USB驱动程序usbio_el．sys和USB动态链接库usbiocom．dll文件。usbio_el.sys 的限制部分为：厂商ID只能为0x0C70．仅支持一个中断IN端点和中断OUT端点，支持的端点缓冲区大小最大为8字节。而本设计写入器中使用的MC68HC908JB8芯片的USB模块恰好满足限制版本的条件，故可使用该驱动程序；usbiocom．dll可以直接加载至程序中，使用其中的类；表1为本设计中所用到的该库中的类及函数的说明。可以调用这些类及其函数实现建立连接、发送数据和接收数据的程序功能，从而实现指令的通信以及程序代码的传输。

表1本设计中使用到的USB库的类及函数说明


4．4 C语言程序调试功能的设计

调试功能实现对汇编和c语言的源码级在线调试。两者实现过程大体相似，但C语言调试的实现相对复杂。在此只针对C程序进行说明。

汇编程序和C程序在编译后都会产生调试信息文件(后缀名为．dbg)。dbg文件包含有相应的信息以供调试时使用。该文件详细记录了调试所需要的行号与存储地址等信息．包括文件首地址、函数的首末地址、每行源代码的行号和首地址、局部变量以及全局变量的名称地址类型等，如图2所示。对C语言程序的调试主要是基于对该调试信息文件的调用和判断。调试动作的设计首先是“设置断点”，接着点击“开始调试”，进入调试模式．然后选择“单步步入(Step Into)”、“单步步过(Step Over)”或“执行”至下一断点处等调试操作根据程序运行或变量的值判断调试。

下面分别阐述设计思路。

(1)设置断点

如在文件main．c中选择所需中断的一代码行．假设选择第33行，点击菜单“调试”一>“设置断点”，则在调试文件．dbg文件中找到“FILE main．c"行下的“LINE 33 8096”(如图2的双下划线)， 该LINE后的33(十进制)等于当前设置断点的行号33，然后提取该“LINE”行中的8096(十六进制．本语句的首地址)，作为当前的断点地址。则在界面上显示当前所选择断点的代码行呈红色高亮显示。否则所选择的不是代码行。


图2 dbg文件结构

(2)开始调试

设置断点后。点击菜单“调试" -> “开始调试”，程序运行至断点地址处．产生断点中断．则返回目标MCU运行的有关信息至PC机，在IDE界面中当前断点行呈蓝色高亮显示，在寄存器跟踪窗口和变量跟踪窗口中显示目标MCU中相应的值。接着选择不同的调试操作继续进行．如“单步步入”("单步步过"或“执行”至下一断点的设计思路与之类似)。

(3)单步步入

“单步步入”即从当前断点处按程序执行的流程一条一条语句的运行调试。设计调试的方法是．从程序“开始调试”运行至断点起，点击“单步步入”，程序先计算下一个断点地址。从断点开始．MCU的断点模块自动将当前断点地址加1．作为下一个断点地址．但C语言一条语句编译后往往不止一条汇编语句，可能几十条．甚至几百条．如此计算．则加1还不是下一条C语句的首地址。这时须将返回的PC寄存器值继续加1。直至下一条C语句首地址．即PC寄存器里的值等于下一条C语句对应的首地址，这样一次“单步步人”完成。若需继续执行，则再点击“单步步入”命令。