Unidad I Panorama general de lenguajes de programación en aplicaciones mecatrónicas

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Unidad I Unidad I Panorama Panorama general de lenguajes general de lenguajes de programación en de programación en

aplicaciones aplicaciones mecatrónicasmecatrónicas

M.C. Juan Carlos Olivares Rojas

AgendaAgenda

1.1 Clasificación de los lenguajes de programación y su evolución.

1.2 Lenguaje ensamblador.

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Clasificación de los lenguajes de Clasificación de los lenguajes de programación y su evoluciónprogramación y su evolución

• Un lenguaje es la forma que utilizan dos entidades llamadas emisor y receptor para comunicarse.

• Un lenguaje de programación es la forma en que un ser humano le indica a una computadora lo que debe de hacer.

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• Los lenguajes de programación son necesarios dado que el lenguaje que entendemos los humanos y las máquinas es totalmente distinto.

• Las computadoras entienden un lenguaje máquina de 0s y 1s.

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• El lenguaje máquina es diferente entre familia de microprocesadores

• Los lenguajes de programación se clasifican de acuerdo a su objetivo en: de propósito general y propósito específico.

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• Los lenguajes de propósito general sirven para resolver casi cualquier problema. Ejemplos: C/C++, Java, Pascal, Ada, etc.

• Los lenguajes de propósito específico son de un dominio más específico. Ejemplo: SQL (Base de Datos), Promela (Simulación), etc.

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• Los lenguajes de programación también se pueden clasificar de acuerdo a su nivel de abstracción en bajo nivel y alto nivel.

• El nivel de abstracción se da desde el punto de vista humano; es decir, el de alto nivel está más cercano al lenguaje natural.

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• Los lenguajes de alto nivel son muy parecidos a lenguajes naturales como el inglés. Permiten un rápido desarrollo e implantación de algoritmos. Ejemplo: C++, Java, BASIC, Fortran, COBOL, etc.

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• Los lenguajes de bajo nivel son los que están más cercano al lenguaje máquina, permiten el desarrollo más eficiente de aplicaciones, pero la programación es más complicada. Ejemplo: lenguaje ensamblador x86, ensamblador PPC, ensamblador 68x, etc.

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• ¿Cómo es posible que dos entidades con diferentes lenguajes (humanos y computadoras) puedan comunicarse entre si?

• Se puede realizar por medio de un traductor. Lo cual da otra clasificación de lenguajes de programación.

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• Por la forma en que se realiza la programación, los lenguajes se clasifican en lenguajes compilados (compilador) e interpretados (intérprete).

• Los lenguajes interpretados se procesa el código fuente y se traduce línea por línea.

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• Ejemplo de lenguajes interpretados está la línea de comandos (shell) de un sistema operativo, BASIC, entre otros.

• En los lenguajes compilados la traducción se realiza leyendo todo el código fuente. Ejemplo: Pascal, Delphi, C/C++, etc.

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• Otra forma de clasificar los lenguajes de programación es en base al paradigma utilizado para programar.

• Existen diversos paradigmas como procedimental o estructurado (C, Pascal, etc.), orientado a objetos (Java, C++, SmallTalk, etc.).

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• Otros paradigmas de programación son el funcional como LISP, la programación lógica con PROLOG, programación orientada a aspectos, etc.

• Los lenguajes de programación también tienen otros fines como configurar programas.

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador

• Es totalmente dependiente de la arquitectura de la computadora.

• Utiliza instrucciones cortas llamadas mnemónicos. Las cuales se sustituyen al momento de ensamblar.

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• La mayoría de los lenguajes de alto

nivel genera como código intermedio instrucciones en ensamblador.

• Por ejemplo el código máquina 10110000 01100001 (0xb061) es representado en ensamblador x86 como MOV al, 061h

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Una forma fácil de aprender a programar

en ensamblador es haciendo uso de la herramienta debug presente en DOS.

• Las opciones básicas de debug son:– A Ensamblar– D Mostrar el contenido de un área de memoria– E Introducir datos en memoria, iniciando en

una localidad específica1717

Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador– G correr el programa ejecutable en memoria– N nombrar un programa– P Proceder a ejecutar un conjunto de

instrucciones relacionadas– Q salir de la sesión– R mostrar el contenido de los registros– T Rastrear la ejecución del programa– U Desensamblar– W Escribir o grabar un programa a disco

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Actividad 2Actividad 2• Se deberán realizar cada una de las

siguientes actividades por parejas utilizando debug y capturando pantalla de cada una de las actividades.

• Para ver la fecha que tiene la ROM de nuestra computadora: D FFFF:5

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Se deberá cargar el siguiente programa en

ensamblador en memoria en la localidad de memoria de sus últimos 4 números de su matrícula, por ejemplo: A 0100

• Se deberá tener cuidado al cargarlo por que sino se deberá reescribir el programa. No dar enter hasta estar seguros

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Se deberá seguir la traza del

programa con la opción T hasta que se terminen las instrucciones.

• Finalmente se deberá desensamblar el código con la opción U y la dirección de memoria en donde se empezó el programa.

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Colocar tu número de matricula a partir de la

dirección 100 con la opción E. • Mostrar las direcciones de memoria a partir

de la localidad 100.

• Con el código del programa anterior desensamblado colocarlo directamente en memoria en la dirección cs:100

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Realizar programación en ensamblador

de esta forma es sumamente complicado.

• Para facilitar el proceso se utilizan editores de texto o en casos más elaborados IDEs para programar. La desventaja es que entre diferentes herramientas puede cambiar la sintaxis.

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;Programa Ejemplo ensamblador.model small .stack .data Cadena1 DB 'Hola Mundo.$' .code ;inicio del código

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programa: mov ax, @data mov ds, ax mov dx, offset Cadena1 mov ah, 9 int 21h end programa

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Para ensamblar el siguiente código

utilizaremos el TASM (Turbo Assembler) y para generar el ejecutable el TLINK (Turbo Linker).

• El código debe tener extension .asm en formato de texto plano. Luego se ejecuta desde línea de comandos: tasm archivo.asm.

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador• Sino ocurrió ningún error, se generó un

archivo objeto (.obj) que es el código máquina.

• Al enlazar con tlink archivo.obj se obtiene un ejecutable como tal.

• Otro ejemplo de ensamblador es el del PIC 16F84 que se muestra a continuación:

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensambladorORG 0 Inicio bsf STATUS,RP0 clrf PORTB movlw 0xFF movwf PORTA bcf STATUS,RP0 Principal

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Lenguaje ensambladorLenguaje ensamblador movf PORTA,W movwf Contador movf Contador,F btfsc STATUS,Z goto PuntoDecimal sublw d'9' btfss STATUS,C END

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Ejercicio de ReforzamientoEjercicio de Reforzamiento• Realizar un pequeño resumen en el

cual se muestren la arquitectura básica del microprocesador Intel 8086 así como los mnemónicos básicos y ejemplos de ellos.

• Fecha de entrega, hasta el día del examen por Blackboard.

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