RAS - Mobile Robot Assembler

Mobile Robot Assembler (RAS) es un ensamblador para robots móviles y, en general, cualquier sistema basado en microcontroladores Motorola 68HC11, multiplataforma, ampliable y libre.

En la versión actual reconoce el conjunto de instrucciones completo de la familia de microcontroladores MC68HC11 y algunas directivas (básicamente, ORG, EQU y de reserva de memoria) que se comentan en la documentación.

Si no estás interesado en otras alternativas para la programación de estos micros ni las características y motivaciones del Mobile Robot Assembler (RAS) puedes ir directamente a la zona de Download.

Motorola distribuye un ensamblador para su MC68HC11 sobre el que Randy Sargent efectuó unas pequeñas modificaciones. Se trata del ampliamente conocido y utilizado as11. Es un ensamblador relativamente limitado en cuanto a prestaciones se refiere, por ejemplo, no pueden crearse macros y todo el código del programa que estemos realizando debe ir en el mismo fichero fuente. Esto hace que sea relativamente incómodo trabajar con él. No obstante, ofrece buenos resultados incluso para programas de cierta complejidad.

Dentro del mundo de los ensambladores, otra posibilidad es usar el GNU Assembler. Se trata de un muy buen producto y con la garantía de GNU pero que para el no iniciado puede resultar relativamente complicado principalmente en el comienzo. Dispone de todo lo que puede pedirse a un ensamblador, una buena documentación y, sobre todo, su carácter abierto.

También es posible usar el C/C++ como lenguaje base, muy cercano al ensamblador por otra parte. En este ámbito, la herramienta más utilizada y portable es el compilador GNU C/C++. Al igual que el GNU Assembler, antes comentado, en inicio puede resultar un tanto complicado.

En las FAQ del 68HC11 se comentan y se aportan direcciones de otros lenguajes y sistemas de desarrollo en los que programar este microcontrolador.

La idea principal a la hora de crear un nuevo ensamblador teniendo en cuenta los antecedentes que hemos mencionado es definir un entorno de desarrollo sobre el que puedan proporcionarse, de una forma más o menos sencilla, nuevas instrucciones a partir de otras ya existentes. Estas nuevas meta-instrucciones generarán el código correspondiente a operaciones habituales en el desarrollo de programas para robots móviles como por ejemplo encender conversores, lectura de puertos asociados a sensores, comandos de movimiento, etc.

El objetivo final es disponer de un lenguaje para robots móviles de alto nivel constituido por una biblioteca de meta-instrucciones incluidas en el propio lenguaje y construidas en el propio lenguaje.

En el nivel más básico tenemos un lenguaje con el que programar nuestro sistema de control. Sobre él se situarán algunas funciones habituales en este tipo de sistemas. En niveles superiores podrán definirse comportamientos básicos del robot como por ejemplo el conocido seguir-línea o incluso una arquitectura de control de robots móviles.

Utilizar el ensamblador como lenguaje base se debe a que podemos aprovechar al máximo los escasos recursos con los que contemos en nuestro sistema de control del robot. Generalmente se tratan de sistemas dotados con poca memoria y una velocidad de procesamiento baja. Cuanto más potente y depurada sea nuestra biblioteca de meta-instrucciones menos código en ensamblador tendremos que crear.

• Versión 0.1.2 (16-Abr-2001)
• Nuevo
• Directiva RMB para la reserva de memoria.
• Directiva ZMB para la reserva de memoria con inicialización a cero de cada posición.
• Bugs corregidos
• Correción de errores menores en la fase de generación de código.
• Versión 0.1.1 (12-Mar-2001)
• Nuevo
• Distribución en RPM.
• Opciones de instalación y desinstalación en Makefile y scripts para GNU/Linux.
• Bugs corregidos
• Las instrucciones BRSET y BRCLR tenían un comportamiento erróneo cuando la dirreción de comienzo del programa no era la $0000.
• Versión 0.1.0 (06-Mar-2001)
• Nuevo
• Nueva opción -v que muestra algunos resultados de la fase de ensamblado (la longitud del código generado, el área de memoria usada por el programa, etc.).
• Nueva directiva FCC para definir cadenas de caracteres. Se utliza el símbolo " como delimitador de la cadena. Para incluir un " en la cadena, simplemente repítase ese carácter dos veces (ejemplo, "la ""casa"" blanca").
• Modificaciones
• Ahora las directivas FCB y FBD son compatibles con el ensamblador as11, es decir, se permiten varios valores (simbólicos y numéricos) separados por comas en cada directiva y no es obligatorio el uso de etiqueta.
• Se han modificado algunas funciones asociadas con la gramática y algunas estructuras de datos para mejorar el rendimiento general del programa.
• Bugs corregidos
• Ahora, si se detecta un error de símbolo duplicado y el símbolo está en dos ficheros fuente diferentes (cuando se usa la directiva include), en el mensaje de error se muestra el nombre del fichero y número de línea de ese fichero en la que se encuentra la segunda occurrencia del símbolo. Anteriormente, el nombre del fichero mostrado era el del fichero principal por lo que no correspondía el número de línea con el nombre del fichero.
• Versión 0.0.3 (27-Feb-2001)
• Nuevo
• Directiva include que incluye un fichero fuente desde otro. La directiva utiliza como argumento el nombre del fichero que va a ser incluido (por ejemplo, include fichero.asm) y realiza una macroexpansión. Los símbolos y las etiquetas se tratan como globales, su redefinición provocará un error de compilación. Se permiten diez niveles de profundidad en inclusiones.
• Bugs corregidos
• Ahora, si no se usa una directiva ORG al inicio del programa, se usa la dirección $0000 como valor por defecto para el código generado.
• En la versión DOS/Windows, los fines de línea pueden estar compuestos por caracteres CR y LF. No es necesario utilizar ningún editor especial.
• Versión 0.0.2 (12-Feb-2001)
• Nuevo
• Nuevas directivas FCB y FBD para la reserva de memoria (variables) de 1 y 2 bytes, respectivamente.
• Nueva página de manual (man).
• Mejoras
• Las etiquetas pueden acabar con el carácter `:' en el campo de etiqueta pero no se tiene en cuenta en su utilización en una intrucción como operando.
• Cuando no se especifica el offset en los direccionamientos indexados (por ejemplo CLR ,X) se asume que el offset es 0.
• Las constantes ASCII están permitidas anteponiendo el prefijo ' al valor de la constante (por ejemplo LDAA 'B, carga en el acumulador A el valor ASCII del carácter B). Si lo que sigue a ' es un literal, sólo se tiene en cuenta el primer carácter.
• No se tiene en cuenta las mayúsculas y minúsculas en los mnemónicos (case-insensitive) pero sí en etiquetas y símbolos.
• En las bifurcaciones (branch) se comprueba que el valor esté dentro del rango [-128 .. +127].
• Bugs corregidos
• En el valor de salida del programa (0 si no hay errores, 1 en caso contrario).
• En la generación de código cuando una directiva ORG solapaba las direcciones de memoria a las que se llegaba con el código.
• Las etiquetas pueden tener el mismo nombre que los mnemónicos, el tipo de símbolo se obtiene del contexto (por ejemplo BRA stop).
• Versión 0.0.1 (09-Feb-2001)
• Conjunto completo de instrucciones, compatibles con el ensamblador de Motorola.
• Directivas EQU y ORG.
• Métodos de direccionamiento inherente, inmediato, directo, extendido, indexado y relativo.
• Detección de errores sintácticos y semánticos (comprobación de los tamaños de los operandos).
• Opciones de depuración (tabla de símbolos y código intermedio).

• No detecta correctamente que el código fuente incluya errores del tipo "$#10", es decir, que esté mal expresado un direccionamiento inmediato con un operando hexadecimal (la expresión correcta sería "#$10"). Se puede detectar este error ya que el comando de shell devuelve un símbolo "$".

• Listados de salida del ensamblador con ciclos de procesador.
• La primera meta-instrucción.

• GNU/Linux
• ras-0.1.2-1.i386.rpm (binarios rpm, 26 Kb)
• ras-0.1.2.tar.gz (binarios, 31 Kb)
• ras-0.1.2.src.tar.gz (fuentes, 22 Kb)
• DOS/Windows
• ras-0.1.2.zip (binarios, 318 Kb)
• GNU General Public License
(English ASCII, English HTML, Español HTML)

Gracias a Juan González por las pruebas, porting a DOS/Windows y preparación de la distribución RPM. Gracias también a Cecilio Ruiz por las pruebas y sugerencias.

Esto es software libre; vea el código fuente o las licencias cuyos enlaces están en el apartado de Download para las condiciones de copia. No hay NINGUNA garantía; ni siquiera de COMERCIABILIDAD o IDONEIDAD PARA UN FIN DETERMINADO.

La versión actual está en fase BETA. Durante la fase de pruebas interna se ha verificado que cada instrucción y direccionamiento generan el mismo código que el ensamblador as11. Los programas de prueba que, por otra parte, no tienen ningún sentido lógico y NO DEBEN SER CARGADOS en el micro, se distribuyen junto con los fuentes.