M68HC11嵌入式系统C语言编译器的研究与实现

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0 下载量 42 浏览量 更新于2024-08-08 收藏 934KB PDF 举报
"编程语言-基于M68HC11的嵌入式系统C语言编译器研究与实现.pdf" 这篇硕士论文详细探讨了在M68HC11微控制器上构建C语言编译器的过程和挑战。M68HC11是一种8位微处理器,常用于嵌入式系统,其低功耗和高效性能使得它在各种工业控制和消费电子产品中广泛应用。论文主要围绕编译器的各个阶段展开,包括词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成。 1. **词法分析**:论文中提到了FLEX,这是一种词法分析器生成工具,用于识别源代码中的关键字、标识符、常量和运算符等基本元素,将其转化为可供后续阶段处理的符号流。 2. **语法分析**:BISON(也称为YACC)是另一种工具,用于辅助生成语法解析器。它根据上下文无关文法(CFG)解析输入的符号流,构建抽象语法树(AST)。图2.1展示了编译器的运行环境结构,而图3.2描绘了FLEX和BISON的结合使用方法。 3. **中间代码生成**:在语法分析之后,编译器生成中间代码,如图3.4所示的四元式,这是一种通用的表示形式,简化了代码优化和目标代码生成。中间代码的生成有助于独立于特定机器架构,便于编译器跨平台工作。 4. **代码优化**:论文中讨论了几个优化技术,如代码外提、强度削弱和归纳变量删除,这些技术通过改进中间代码来提高目标代码的效率。例如,图4.1至4.3分别展示了优化前后程序流图的变化。 5. **目标代码生成**:最后,编译器将中间代码转换为针对M68HC11微控制器的目标代码,这一过程由目标代码生成器完成,如图5.1所示。此阶段需要考虑M68HC11的存储空间映像(图2.2)和指令集结构。 6. **编译器设计与实现**:论文还涵盖了编译器的整体架构,包括符号表管理(图3.3、3.4、3.5),以及如何处理符号作用域和地址冲突的问题。此外,它还讨论了编译器生成的可执行文件格式(图6.1)和工作环境(图6.2)。 7. **实际应用与测试**:论文可能还包括对编译器在M68HC11目标机上的实际部署和测试,如图6.3和6.4所示,这涉及到目标机操作系统的下载和C语言程序的编译过程。 这篇论文对理解编译器的工作原理、嵌入式系统中的C语言编程以及如何为特定硬件设计和实现编译器提供了深入的见解,对于学习编译技术、嵌入式系统开发以及M68HC11微控制器的使用具有很高的参考价值。