F351（6）：Forth是纯结构化的编程语言

杨***

（1）Forth是纯结构化的编程语言，Forth语言里没有，也不允许有“goto”语句来让程序跳转到某个地方继续执行。

（2）笔者多年来一直在PC-DOS 环境下进行Forth系统的研究工作。2007年开始研究“Forth交叉编译器”，即使用一个运行在DOS环境下的Fort系统，通过对异机种单片机（非80x86指令集）的汇编语言程序进行编译，生成目标机的HEX烧录文件，然后由该单片机的烧录器将HEX文件二进制机器码烧录到单片机后，单片机独立运行。下图上当时的设计说明：

当时把异机种单片机指令集的汇编语言称为“J#”计算机语言。

（3）笔者在2009年8月就已经用“JL META交叉编译平台”在8051单片机上实现了“JL51 Forth系统”：

（3）JL51 Forth系统的特点：

1）单片机：C8051F020，64KB FLASH，4096字节XDATA，256字节IDATA。

2）JL51 Forth系统的HEX烧录到C8051F单片机中后独立运行，通过RS-232串口与PC机或笔记本电脑通讯。

3）PC机上通过“超级终端”软件与单片机通讯。在超级终端上用户可以直接输入“Forth命令”，比如输入“LIST<CR>”，单片机上的Forth系统就会在超级终端的屏幕上列出系统的所有Forth字。

当然也可以输入一行标准Forth程序： 1 2 3 * + .<CR>，这时单片机Forth系统就会将表达式“1+2*3”的计算结果“7”显示在超级终端上。

4）JL51系统除了标准的Forth功能外，也增加了8051单片机的功能，比如在PC机超级终端上输入Forth程序“ HEX 55 P0!<CR>”，则就会将十六进制数“55”送给P0端口，连接在P0端口上的LED灯就会交替的亮和不亮。

（4）JL51 Forth系统使用的Forth语言是纯结构化的编程语言，它只支持下面的语法结构，不支持goto语句：

（5）8051指令集里面本身就具有类似C语言“goto”语句的“LJMP”长转移指令（转移地址偏移可以为64KB），因此WD-Forth 8051中会有这样的程序：

Main_Loop

将十六进制数 55   写入_P0,

将十六进制数 33   写入_P1,

将十六进制数 F0   写入_P2,

延时500毫秒,

将十六进制数 AA   写入_P0,

将十六进制数 CC   写入_P1,

将十六进制数 0F   写入_P2,

延时500毫秒,

向 Main_Loop 转移,           

（6）但是对于Forth 8051汇编语言而言，要想消除“goto”语句，引入结构化编程语法也是很容易得。下图是改进后的结果：

经过新增加第108行和第109行的定义，下面的第125行和第135行程序看起来就像C语言一样是“面向结构”的程序了。