KeilC51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí).

1、KeilC51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí)Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí)1. 第一節(jié) 系統(tǒng)概述Keil C51是美國(guó)Keil Software 公司岀品的51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編 相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯 編語(yǔ)言后再使用 C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu) 勢(shì)。下面

2、詳細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。2. 第二節(jié) Keil C51 單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖 (1) 所示，其中 uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 forDos 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE) ，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ) 。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生 成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由0H51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)

3、的Hex文件，以供調(diào)試器 dScope51或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入 程序存貯器如EP ROM中O圖 (1) C51 工具包整體結(jié)構(gòu)圖3. 第三節(jié) Keil C51 工具包的安裝1. 1. C51 for Dos在 Windows 下直接運(yùn)行軟件包中 DOS/C51DOS.exe 然后選擇安裝目錄即可。完畢后欲使系統(tǒng)正常 工作須進(jìn)行以下操作 ( 設(shè) C:/C51 為安裝目錄 ) ： 修改 Autoexec.bat ，加入 path=C:/C51/BinSet C51LIB=C:/C51/LIBSet C51INC=C:/C5

4、1/INC 然后運(yùn)行 Autoexec.bat2. 2. C51 for Windows 的安裝及注意事項(xiàng)：在 Windows 下運(yùn)行軟件包中 WIN/Setup.exe ，最好選擇安裝目錄與 置最簡(jiǎn)單 ( 設(shè)安裝于 錄下。4. 第四節(jié) Keil C511. 1. C51 與 A511. (1) C51C51是C語(yǔ)言編譯器，C51 sourcefile 或者C:/C51 目錄下 ) 。然后將軟件包中 crackC51 for Dos 相同，這樣設(shè) 目錄中的文件拷入 C:/C51/Bin 目工具包各部分功能及使用簡(jiǎn)介其使用方法為：編譯控制指令 C51 commandfile 其中 sourcef

5、ile 為 C 源文件 (.C) 。大量的編譯控制指令完成 輸岀文件 C.LST, .OBJ , .I和.SRC文件的控制。源文件 (.C) 紹。而 Commandfile 為一個(gè)連接控制文件其內(nèi)容包括： .C 源文件及各編譯控制指令，它沒(méi)有固定的 名字，開(kāi)發(fā)人員可根據(jù)自己的習(xí)慣指定，它適于用控制指令較多的場(chǎng)合。C51 編譯器的全部功能。包控 C51 的控制等，詳見(jiàn)第五部分的具體介2. (2) A51A51 是匯編語(yǔ)言編譯器，使用方法為：A51 sourcefile 編譯控制指令 或 A51 commandfile其中sourcefile為匯編源文件(.asm或.a51)，而編譯控制指令的使用

6、與其它匯編如ASM吾言類似，可參考其他匯編語(yǔ)言材料。Commandfile 同 C51 中的 Commandfile 類似，它使 A51 使用和修改方便。2. 2. L51 和 BL511. (1) L51L51是Keil C51軟件包提供的連接/定位器，其功能是將編譯生成的OBJ文件與庫(kù)文件連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS) ，其使用方法為：連接控制指令 L51 目標(biāo)文件列表 庫(kù)文件列表 to outputfile 或 L51 Commandfile源程序的多個(gè)模塊分別經(jīng)C51與A51編譯后生成多個(gè) OBJ文件，連接時(shí)，這些文件全列于目標(biāo)文件列表中，作為輸入文件，如果還需與庫(kù)文件 (.L

7、iB) 相連接，則庫(kù)文件也必須列在其后。 out putfile為輸文件名，缺少時(shí)為第一模塊名，后綴為.ABS。連接控制指令提供了連接定位時(shí)的所有控制功能。 Commandfile 為連接控制文件，其具體內(nèi)容是包括了目標(biāo)文件列表，庫(kù)文件 列表及輸出文件、連接控制命令，以取代第一種繁瑣的格式，由于目標(biāo)模塊庫(kù)文件大多不止 個(gè)，因而第 2 種方法較多見(jiàn)，這個(gè)文件名字也可由使用者隨意指定。2. (2) Bl51BL51 也是 C51 軟件包的連接 /定位器，其具有 L51 的所有功能，此外它還具有以下 3點(diǎn)特別之 處：a. 可以連接定位大于 64kBytes 的程序。b. 具有代碼域及域切換功能 (C

8、odeBanking & Bank Switching)c. 可用于 RTX5 1操作系統(tǒng)RTX51是一個(gè)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，它改變了傳統(tǒng)的編程模式，甚至不必用ma in()函數(shù)，單片機(jī)系統(tǒng)軟件向 RTOS發(fā)展是一種趨勢(shì)，這種趨勢(shì)對(duì)于186和386及68K系列CPU更為明顯和必須，對(duì)8051因CPU較為簡(jiǎn)單，程序結(jié)構(gòu)等都不太復(fù)雜，RTX51作用顯得不太突岀，其專業(yè)版軟件PK51軟件包甚至不包括 RTX51Full，而只有一個(gè) RTX51TINY版本的RTOS RTX51 TINY適用 于無(wú)外部RAM的單片機(jī)系統(tǒng)，因而可用面很窄，在本文中不作介紹。Bank switching技術(shù)因使用很

9、少也不作介紹。3. 3. DScope51 ， Tscope51 及 Monitor511. (1) dScope51dScope51 是一個(gè)源級(jí)調(diào)試器和模擬器，它可以調(diào)試由 器及 ASM51 匯編器產(chǎn)生的程序。它不需目標(biāo)板( 只能進(jìn)行軟件模擬，但其功能強(qiáng)大，可模擬 器等，能對(duì)嵌入式軟件功能進(jìn)行有效測(cè)試。其使用方法為：DS51debugfileINIT(initfile)其中 debugfile 是一個(gè) Hex 格式的 8051 dScope51 后用 load 命令裝入。Initfile 為一個(gè)初使化文件，它在啟動(dòng)C51編譯器、A51匯編器、P L/M-51編譯 for windows 也可

10、通過(guò) mon51 接目標(biāo)板)， CPU及其外圍器件，如內(nèi)部串口，外部I/O及定時(shí)文件，即待調(diào)試的文件其為可選的，可在進(jìn)入dScope51dScope 的初使化參數(shù)及常用調(diào)試函數(shù)等。下面是一個(gè)Load ././ds51/8051.iofMap 0,0xffffdScope51 for Windows 則直接用鼠標(biāo)進(jìn)入，然后用2. (2) tScope51后，在 debugfile 裝入前裝入， dScope.ini 文件 (for dos)load 裝入待調(diào)文件。裝有一些的內(nèi)容：(1) 通過(guò)與 dScope51 不同的是 Scope51 必須帶目標(biāo)板，目前它可以通過(guò)兩種方式訪問(wèn)目標(biāo)板。EMul5

11、1在線仿真器，tScope51為該仿真器準(zhǔn)備了一個(gè)動(dòng)態(tài)連接文件EMUL51.IOT，但該方法必須配合該仿真器。 (2) 通過(guò) Monitov51 監(jiān)控程序，這種方法是可行的， tScope51 為訪問(wèn) Monitor51專門(mén)帶有 MON51.IOT連接程序，使用時(shí)可通過(guò)串口及監(jiān)控程序來(lái)調(diào)試目標(biāo)板。 其使用方法為：TS51INIT(file_name.ini)其中 file_name.ini 為一個(gè)初使化文件。進(jìn)入TS51后，必須裝入IOT文件，可用的有 M0N51.I0T及EMUL51.I0T兩種，如裝入 MON51.IOT：Load.C:/C51/TS51/M0N51.I0T CPUTYPE

12、(80517)可惜的是 tScope51 只有 for Dos 的版本。3. (3) Monitor 51Monitor51是一個(gè)監(jiān)控程序通過(guò)PC機(jī)的串口與目標(biāo)板進(jìn)行通信，Monitor操作需要M0N51或dScope51 for Windows, 后面部分將對(duì) Monitor51 做較為詳細(xì)的介紹。4. 4. Ishell 及 uVision1. (1) Ishell for Dos這是一個(gè)for Dos的IDE，直接在命令行鍵入Ishell ，則進(jìn)入該環(huán)境，它使用簡(jiǎn)單方便。其命令行與DOS命令行具有同樣的功能，對(duì)單模塊的Project直接由菜單進(jìn)行編譯連接，對(duì)多模塊的Project 。則通

13、過(guò)批處理，BAT文件進(jìn)行編譯連接，然后通過(guò)菜單控制由dScope51或tScope51 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)槭?for dos 的，不做太詳細(xì)介紹。2. (2) uVision for WindowsuVision for Windows 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 應(yīng)用程序，它是 C51 的一個(gè)集成軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具有源代碼編輯、 project>'target='_bla nk' class='i nfotextkey'管理、集成的 make等功能，它的人機(jī)界面友好，操作方便，是開(kāi)發(fā)者的首選，具體配置及使用見(jiàn)第五部分。2. 第二章 Keil C

14、51軟件使用詳解1. 第一節(jié) Keil C51編譯器的控制指令C51 編譯器的控制指令分為三類：源文件控制類，目標(biāo)文件控制類及列表控制類。1. 1. 源文件控制類N0EXTEN：DC51 源文件不允許使用ANSI C 擴(kuò)展功能。DEFINE(DF):定義預(yù)處理(在C51命令行)。2. 2. 目標(biāo)文件 (0bject) 控制類：COMPACT LARGE SMAL選編譯模式DEBUG(DB) 包含調(diào)試信息，以供仿真器或 dSCope51 使用。NOAMAKE(NOAM禁止 AutoMake 信息記錄NOREGPARM禁止用寄存器傳遞參數(shù)OBJECTEXTEND(OE) Object文件包含附加變

15、量類型信息OPTIMIZE(OT) 指定優(yōu)化級(jí)別REGFILE(RF) 指定一個(gè)寄存器使用的文件以供整體優(yōu)化用REGISTERBANK(RB脂定一個(gè)供絕對(duì)寄存器訪問(wèn)的寄存器區(qū)名SRC 不生成目標(biāo)文件只生成匯編源文件 其它控件不常用。3. 3. 列表文件 (listing) 控制類:CODE(CD:) 向列表文件加入?yún)R編列表LISTINCLUDE(LC):顯示 in dude 文件SYMBOLS(SB) 列表文件包括模塊內(nèi)所有符號(hào)的列表WARNINGLEVEL(WL)選擇“警告”級(jí)別2. 第二節(jié) dScope51 的使用1. 1. dScope51 for Dos總的來(lái)說(shuō) dScope51 具有

16、以下特性：高級(jí)語(yǔ)言顯示模式集成硬件環(huán)境模擬單步或“ GO執(zhí)行模式lllll Watch 表達(dá)式之值l 函數(shù)與信號(hào)功能 下面，具體說(shuō)明在進(jìn)入 dScope51 for Dos 之后， 格式和窗口顯示控制，共有 language 、 serial 、 窗口， language 為程序窗口， serial 為串口窗，如何實(shí)現(xiàn)上述功能， dScope51 采用下拉菜單 exe、 register 四個(gè)窗口，其中 exe 為命令行 register 為寄存器窗。存儲(chǔ)器、寄存器及變量訪問(wèn)1. (1) 高級(jí)語(yǔ)言顯示模式單擊主菜單中的“ View'，第一欄中的三條命令“ Highlevel ”、“ M

17、ixed”、" Assembly"分 別對(duì)所裝入的程序按照“高級(jí)'、“混合級(jí)'及“匯編級(jí)'三種方式顯示，以方便調(diào)試使用。2. (2) 集成硬件環(huán)境模擬顯示 主菜單中“ Peripheral '各條能顯示模擬硬件環(huán)境的狀態(tài)，其中：i/o Port :顯示各I/O 口之值，對(duì) 8031而言SFR中的P1、P2、P3、P0與引腳之值分別列岀： Interrupt ：顯示 5 個(gè)中斷源的入口模式是否允許，優(yōu)先級(jí)等中斷狀態(tài)。Timer ：顯示各定時(shí) /計(jì)數(shù)器的模式，初始值狀態(tài)等。int Message ：中斷信息允許，如為允許 (“>>&#

18、39;岀現(xiàn) ) ，則當(dāng)中斷申請(qǐng)時(shí)，顯示中斷源信息。比 如當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)會(huì)顯示：”等“ interrupt Timer 0 occuredA/D converter ：顯示 A/D 轉(zhuǎn)換器狀態(tài)無(wú)時(shí)，則提示“無(wú)'。 Serial ：串口信息顯示，包括串口模式、波特產(chǎn)等 Other ：其它器件，如為 8031 則顯示“ 無(wú)'3. (3)“ F8'行。4. (4)單步或“ GO'執(zhí)行單步執(zhí)行，"F5"全速執(zhí)行到斷點(diǎn)?；蜻x主菜單中Trace單步執(zhí)行 CPU中的Go全速執(zhí)存儲(chǔ)器寄存器及變量訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器 >' target='_bla

19、nk'class='infotextkey'管理MAP菜單：設(shè)置(set)、取消(reset)、顯示(Display) 處理可用存儲(chǔ)空間。修改 Code 代碼： 存儲(chǔ)器顯示命令： 修改存儲(chǔ)器命令： 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型顯示：ASM命令D 類別為 (X 、 D、 I 、 B、 C)E 有以下幾種命令 EB、EC、EI、 EL、EF、EPObject 命令；用以顯示結(jié)構(gòu)或數(shù)組的內(nèi)容。欲使此命令有效，C51 編譯器必須有 DB及OBJECTEXTEN兩條。反匯編命令： U5. (5)“Watch”表達(dá)式之值在View菜單的“ Watch” 一欄中有四項(xiàng)：其中包括定義Point(rem

20、ove,kill all)，及自動(dòng)更新選項(xiàng)。也可用 WS WK等命令代替，下面具體看“表達(dá)式”類型：dScope51 一次最多可設(shè) 16 個(gè) WtchPoint 表達(dá)式，顯示于 Watch Window 之中， 單變量，也可是復(fù)雜數(shù)據(jù)類型如結(jié)構(gòu)、數(shù)組和指向結(jié)構(gòu)的指針等，例如： >WS *ptime>WS ptime hour>WS some_recordo ， analog 等等6. (6) 關(guān)于 .IOF 文件啟動(dòng)DS51后必須裝入.IOF文件才能使CPU及Peripheral各項(xiàng)起作用，這個(gè)函數(shù)的使用是依據(jù) 8051系列CPU的不同特點(diǎn)，裝入 8051各CPU硬件設(shè)備模擬

21、驅(qū)動(dòng)文件，比如 8031CPU就必須 load DS51 目錄下的 8051.IOF 。2. 2. dScope for WindowsdScope for windows 具有 dScope for dos 的全部功能，此外，它還具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：(1)(2)(3) 因?yàn)閃atch Point(Define)、刪除 Watch表達(dá)式可以是簡(jiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面，操作更容易更簡(jiǎn)單； 常用操作多用對(duì)話框，而非 Dos 的行命令方式； 窗口資源更加豐富：存儲(chǔ)器窗口、覆蓋率分析、運(yùn)行狀態(tài)分析窗口，加強(qiáng)了調(diào)試功能； dScope for Windows 功能強(qiáng)大，具體操作在第八章詳細(xì)介紹。3

22、. 第三節(jié) Monitor51 及其使用1. 1. Monitor51 對(duì)硬件的要求(1) 硬件系統(tǒng)為 51 系列 CPU； 帶5K外部程序存儲(chǔ)器(從O地址開(kāi)始)，存放Monitor51程序；256Bytes 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及5K的跟蹤緩沖區(qū)，此外，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器必須足夠容納所有應(yīng)用程序代碼及數(shù)據(jù)，且所有外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器必須為馮諾伊曼存儲(chǔ)器，即能一致訪問(wèn)XDATA與 Code空間。(4) 一個(gè)定時(shí)器作為波特率發(fā)生器供串口使用；(5) 6 Bytes的空余堆棧。2. 2. Mon51的使用Mon51 的使用途徑有三種方式：(1) Dos 行命令方式即先用in stall對(duì)MON51進(jìn)行配置，然

23、后用MON51進(jìn)入Mon itor狀態(tài)，啟用各種命令對(duì)Monitor51 進(jìn)行調(diào)試。(2) tScope51 方式啟動(dòng)tScope51裝入TS51目錄下的MON51.IOT驅(qū)動(dòng)文件，與目標(biāo)板通信。(3) dScope51 for Windows 方式M0N51 犬態(tài)。在選CPU驅(qū)動(dòng)文件時(shí)，選“ MON51.dll ”，則檢查目標(biāo)板并進(jìn)入3. 3. MON51 的配置(1) MON51 for Dos 的配置運(yùn)行in stall 文件(在MON51目錄下)，不同的參數(shù)可以配置不同的硬件環(huán)境。INSTALLSerialtype xdstastartcodestartba nk PROMCHECK，

24、具體說(shuō)明見(jiàn) MON5幫助文件或使用手冊(cè)。(2) MON51 for Windows 的配置PC串口，波特率等，完畢單擊“ apply”有效。在啟用 MON51.dll 時(shí)，會(huì)使得系統(tǒng)自動(dòng)檢查目標(biāo)板連接，如配置不對(duì)，則彈出 “ Configuration ”對(duì)話框，設(shè)置4. 4. 串口連接圖：DSR DTR直連，具體引腳排列參考串口資料。收發(fā)交*互連，RTS CTS直連，5. 5. MON51 命令及使用詳細(xì)的MON51命令可參閱幫助。的使用4. 第四節(jié) 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)1. 1. Ishell for Dos的使用一個(gè)是文件窗口，一個(gè)是Dos命令行窗口，窗口上方是下拉式進(jìn)入 Ishel

25、l 之后看到兩個(gè)窗口： 的命令菜單，其中的 Files 控制文件窗口的顯隱。 使用 Ishell ，第一步就是配置系統(tǒng)，即要學(xué)習(xí)兩個(gè)文件的修改與創(chuàng)建：1. (1) Ishell.CFG 文件每一個(gè) project 都有一個(gè) Ishell.CFG ，其中存放有“ Option 菜單和 Setup 菜單下的部分信息； Bell enabled、Monochrome enabled 、 Editor Selected 、CRT Lines 、target enviroment、name of user edit 、Automatic load for configuration enabled、fi

26、le window enabledfile specification for file window、translate command line controls、 project name等。的的“ save”，這樣才可正式開(kāi)始下對(duì)每個(gè) project 都必須設(shè)置以上信息，然后存盤(pán)“ setup” 面工作。2. (2) IShell.col 文件對(duì) IDE 顏色設(shè)置，如不改動(dòng)，可以缺省為主。即定義外部環(huán)境如8051.CDF，CDF文件內(nèi)容可查看一下8051.CDFCDF文件可使本IDE適用于不同3. (3) CDF 文件 該文件位于 BIN 目錄下，每一文件定義一組外部函數(shù)工具包， US

27、ER.CDF等，開(kāi)發(fā)者可修改 CDF文件，供自己使用，至于 即可知道。注意 .CDF 文件是 Ishell 系統(tǒng)的核心所在，不同的 的編譯、連接系統(tǒng)，即本 IDE 并不僅適于 C51。 下面談一談 Automake 工具：C51 的 Automake 是一個(gè) project>' target='_blank' class='infotextkey'管理器，在 8051 工具包中以 OBJECT文件形式保留了一個(gè) project 的信息， AutoMake 用這些信息來(lái)進(jìn)行 project>' target='_blank

28、9; class='infotextkey'> 管理，一旦手工建立一個(gè) project ， Automake 可生成一個(gè)新的 OBJECT， AutoMake 利用此文件來(lái)編譯那些修改過(guò)的文件。Automake 支持 C51、A51、L51/BL51 、C166、A166、L166 等編譯連接器。點(diǎn)中主菜單中的 Automake 即運(yùn)行本工具。Ishell for Dos 使用比較繁瑣，推薦使用 uVision for windows 。2. 2. uVision for windows的使用uVision 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 windows 應(yīng)用程序，其編譯功能、文件處理功能

29、、 口功能以及工具引用功能 (如 A51、 得多。uVision 采用 BL51 作連接器，因?yàn)?到 uVision 中進(jìn)行連接調(diào)試。uVision 采用 dScope for windowsproject 處理功能、窗要強(qiáng)C51、PL/M41、BL51 dScope 等） 等都較 Ishell for DosBL51兼容L51，所以一切能在Dos下工作的project作調(diào)試器，該調(diào)試器支持 M0N51 及系統(tǒng)模擬兩種方式,都可以功能較 for D0S 要強(qiáng)大好用，調(diào)試功能強(qiáng)大。 注意：(1) 0ption 菜單下的各項(xiàng)要會(huì)使用，其中 A51、C51、PL/M51、BL51 定義各文件所使用的編 譯、連接控制指令，dScope定義一個(gè)dScope初始化文件。Make則是定義一個(gè) make文件。 進(jìn)入調(diào)試是在RUN菜單下運(yùn)行dScope。poject 處理，具體使用可參考后(3) project 中包括新建、打開(kāi)、修改、更新、編譯、連接等 面的例子。3. 第三章 Keil C51 vs 標(biāo)準(zhǔn) C深入理解并應(yīng)用 C51對(duì)標(biāo)準(zhǔn)ANSIC的擴(kuò)展是學(xué)習(xí)C51的關(guān)鍵之一。因?yàn)榇蠖鄶?shù)擴(kuò)展功能都是直 接針對(duì)8051系列CPU硬件的。大致有