Compilando C para 8051 com SDCC

Com tantos ARM Cortex, MSP430 e Arduinos por aí, fica difícil pensar em utilizar um núcleo tão antigo quanto o 8051. No entanto, esse velho amigo ainda tem seu espaço nas universidades e em algumas aplicações muito específicas. Apesar de se tratar de um núcleo dos primórdios do desenvolvimento embarcado microcontrolado, não precisamos necessariamente trabalhar com ele fazendo uso apenas de Assembly.

Neste artigo vamos apresentar uma ferramenta Open Source que se propõe a trabalhar com esses “pequenos dispositivos”. Estamos falando do SDCC (Small Device C Compiler). Esse compilador também é capaz de compilar para outros núcleos, como o Z80, 68HC08, e até mesmo nossos amigos PIC16 e PIC18. No entanto, vamos nos ater ao núcleo que deixou o SDCC conhecido, nosso amigo 8051.

8051

Criado pela Intel em 1980, esse núcleo possui tão somente 128 Bytes de memória RAM e 4KB de memória ROM. Hoje ainda é fabricado por uma série de empresas de semicondutores, como por exemplo:

Cada fabricante adiciona novas funcionalidades ao dispositivo, como o portas de comunicação SPI, I2C, novos timers, mais memória Flash e RAM. No entanto, seu funcionamento permanece o mesmo.

Os Melhores Treinamentos sobre Sistemas embarcados e IoT

Cursos com professores qualificados para acelerar sua carreira e projetos

MATRÍCULE-SE AGORA

SDCC

Hoje, o SDCC é o único compilador C open-source compatível com o núcleo 8051. É capaz de compilar projetos complexos, como o port do FreeRTOS para o 8051 da Silicon Labs.

Hello World

Nossa proposta aqui não é estudar o 8051, e sim conhecer o SDCC. Portanto, vamos utilizar a biblioteca 8051.h presente no compilador e fazer uso de port digital P1.0 do dispositivo. Faremos um fonte que piscará um LED, nada mais simples. O código será:

#include <8051.h>

void main( void )
{
    unsigned short int i ;

    for( i = 0 ; ; i++ )
    {
        if( i & 0x1000 )
        {
            P1_0 = 0 ;
        }
        else
        {
            P1_0 = 1 ;
        }
    }
}

Esse exemplo será salvo com o nome exemplo.c para que possamos compilar. Como o núcleo 8051 é o padrão para esse compilador, não há a necessidade de indicar qual o microcontrolador utilizado neste caso. Dessa forma, a linha de comando fica conforme abaixo.

Podemos perceber que o compilador gerou uma série de arquivos durante o processo. São eles:

Embora não seja fundamental, algumas linhas do arquivo IHX criado podem não estar alinhadas. Isso pode causar problemas na hora da gravação. Dessa forma, é conveniente reempacotar o arquivo, de forma a deixar a memória alinhada. Para isso, o SDCC possui uma ferramenta chamada PACKIHX. Podemos executar essa função com a linha abaixo:

:03000000020006F5
:03005F0002000399
:0300030002006296
:100062007E007F00EF30E404C2908002D2900EBE88
:0500720000F20F80EF19
:06003500E478FFF6D8FD9F
:100013007900E94400601B7A0090007B780075A0AA
:1000230000E493F2A308B8000205A0D9F4DAF2754C
:02003300A0FF2C
:10003B007800E84400600A790075A000E4F309D861
:10004B00FC7800E84400600C7900900000E4F0A319
:04005B00D8FCD9FAFA
:0D000600758107120077E582600302000398
:04007700758200226C
:00000001FF

Referências

SDCC Compiler User Guide