Keil_uVision2仿真軟件的使用說明

1、附錄一 Keil uVision2仿真軟件的使用說明Vision2集成開發(fā)環(huán)境Vision2 IDE是德國Keil 公司開發(fā)的基于Windows 平臺(tái)的單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境，它包含一個(gè)高效的編譯器、一個(gè)項(xiàng)目管理器和一個(gè)MAKE 工具。其中Keil C51是一種專門為單片機(jī)設(shè)計(jì)的高效率C 語言編譯器，符合ANSI 標(biāo)準(zhǔn)，生成的程序代碼運(yùn)行速度極高，所需要的存儲(chǔ)器空間極小，完全可以與匯編語言媲美。1關(guān)于開發(fā)環(huán)境Vision2的界面如圖11所示，Vision2允許同時(shí)打開、瀏覽多個(gè)源文件。 圖11 Vision2界面圖2菜單條、工具欄和快捷鍵下面的表格列出了Vision2菜單項(xiàng)命令，工具欄圖標(biāo)，默認(rèn)的

2、快捷以及他們的描述。 1）編輯菜單和編輯器命令Edit （如表1-1所示） 表1-1 編輯菜單和編輯器命令Edit 2 在Vision2中，可以通過按住Shift 鍵和相應(yīng)的鍵盤上的方向鍵來選擇文本。如Ctrl+ 可以移動(dòng)光標(biāo)到下一個(gè)詞，那么，Ctrl+Shift+ 就是選擇當(dāng)前光標(biāo)位置到下一個(gè)詞的開始位置間的文本。當(dāng)然，也可以用鼠標(biāo)來選擇文本。3）項(xiàng)目菜單Project 和項(xiàng)目命令Project （如表1-2所示） 表1-2 項(xiàng)目菜單和項(xiàng)目命令Project3 4）調(diào)試菜單Debug 和調(diào)試命令（如表1-3所示） 4 5）外圍器件菜單Peripherals （如表1-4所示） 6）工具菜單T

3、ool （如表1-5所示）利用工具菜單，可以設(shè)置并運(yùn)行Gimpel PC-Lint、Siemens Easy-Case和用戶程序。通過Customize Tools Menu菜單，可以添加需要的程序。表1-5 工具菜單ToolVision2包括一個(gè)項(xiàng)目管理器，它可以使8x51應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得簡單。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)應(yīng)用，需要按下列步驟進(jìn)行操作：啟動(dòng)Vision2，新建一個(gè)項(xiàng)目文件并從器件庫中選擇一個(gè)器件。5 新建一個(gè)源文件并把它加入到項(xiàng)目中。 增加并設(shè)置選擇的器件的啟動(dòng)代碼 針對(duì)目標(biāo)硬件設(shè)置工具選項(xiàng)。 編譯項(xiàng)目并生成可編程PROM 的HEX 文件。下面將逐步地進(jìn)行描述，從而指引讀者創(chuàng)建一個(gè)簡單的Vi

4、sion2項(xiàng)目。 1）選擇【Project 】/【New Project】選項(xiàng)，如圖1-2所示。 圖1-2 Project菜單2）在彈出的“Create New Project”對(duì)話框中選擇要保存項(xiàng)目文件的路徑，比如保存到Exercise 目錄里，在“文件名”文本框中輸入項(xiàng)目名為example ，如圖1-3所示，然后單擊“保存”按鈕。 圖1-3 Create New Project對(duì)話框3）這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，要求選擇單片機(jī)的型號(hào)。讀者可以根據(jù)使用的單片機(jī)型號(hào)來選擇，Keil C51幾乎支持所有的51核的單片機(jī)，這里只是以常用的AT89C51為例來說明，如圖1-4所示。選擇AT89C51之后

5、，右邊Description 欄中即顯示單片機(jī)的基本說明，然后單擊“確定”按鈕。 圖14 選擇單片機(jī)的型號(hào)對(duì)話框4）這時(shí)需要新建一個(gè)源程序文件。建立一個(gè)匯編或C 文件，如果已經(jīng)有源程序文件，可以忽略這一步。選擇【File 】/【New 】選項(xiàng)，如圖1-5所示。5）在彈出的程序文本框中輸入一個(gè)簡單的程序，如圖1-6所示。 圖1-5 新建源程序文件對(duì)話框圖 圖1-6 程序文本框6）選擇【File 】/【Save 】選項(xiàng)，或者單擊工具欄按鈕，保存文件。在彈出的如圖1-7所示的對(duì)話框中選擇要保存的路徑，在“文件名”文本框中輸入文件名。注意一定要輸入擴(kuò)展名，如果是C 程序文件，擴(kuò)展名為.c ；如果是匯編

6、文件，擴(kuò)展名為.asm ；如果ini 文件，擴(kuò)展名為. ini 。這里需要存儲(chǔ)ASM 源程序文件，所以輸入.asm擴(kuò)展名（也可以保存為其他名字，比如new.asm 等），單擊“保存”按鈕。 圖1-7 Save As對(duì)話框圖7）單擊Target1前面的+號(hào)，展開里面的內(nèi)容Source Group1，如圖1-8所示。 圖1-8 Target展開圖8）用右鍵單擊Source Group1，在彈出的快捷菜單中選擇Add File to Group Source Group1選項(xiàng)，如圖1-9所示。 圖19 Add Files to GroupSource Group1菜單9）選擇剛才的文件example

7、.asm ，文件類型選擇Asm Source file（*.C）。如果是C 文件，則選擇C Source file；如果是目標(biāo)文件，則選擇Object file；如果是庫文件，則選擇Library file。最后單擊“Add ”按鈕，如果要添加多個(gè)文件，可以不斷添加(注意：在用匯編語言編寫的程序文件時(shí)只能添加一個(gè)文件，否則會(huì)顯示錯(cuò)誤信息 。添加完畢后單擊“Close ”按鈕，關(guān)閉該窗口，如圖1-10所示 圖1-10 Add Files to GroupSource Group1對(duì)話框10）這時(shí)在Source Group1目錄里就有example.asm 文件，如圖1-11所示。 11）接下來要

8、對(duì)目標(biāo)進(jìn)行一些設(shè)置。用鼠標(biāo)右鍵（注意用右鍵）單擊Target1，在彈出的右鍵菜單中選擇Options for TargetTarget 1選項(xiàng)，如圖1-12所示。 圖1-12 ptions for Target Target 1選項(xiàng)12）彈出Options for Target Target 1對(duì)話框，其中有8個(gè)選項(xiàng)卡。默認(rèn)為Target 選項(xiàng)卡（如圖1-13所示） 圖1-13 Target選項(xiàng)卡 Xtal （MHZ ）：設(shè)置單片機(jī)工作的頻率，默認(rèn)是24.0MHz 。 Use On-chip ROM(0x0-0XFFF：表示使用片上的Flash ROM，At89C51有4KB 的可重編程的Fl

9、ash ROM，該選項(xiàng)取決于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如果單片機(jī)的EA 接高電平，則選中這個(gè)選項(xiàng)，表示使用內(nèi)部ROM ，如果單片機(jī)的EA 接低電平，表示使用外部ROM ，則不選中該項(xiàng)。這里選中該選項(xiàng)。 Off-chip Code memory：表示片外ROM 的開始地址和大小，如果沒有外接程序存儲(chǔ)器，那么不需要填任何數(shù)據(jù)。這里假設(shè)使用一個(gè)片外ROM ，地址從0x8000開始，一般填16進(jìn)制的數(shù)，Size 為片外ROM 的大小。假設(shè)外接ROM 的大小為0x1000字節(jié)，則最多可以外接3塊ROM 。 Off-chip Xdata memory： 那么可以填上外接Xdata 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的起始地址和大小，一

10、般的應(yīng)用是62256，這里特殊的指定Xdata 的起始地址為0x2000，大小為0x8000。 Code Banking：是使用Code Banking技術(shù)。Keil 可以支持程序代碼超過64KB 的情況，最大可以有2MB 的程序代碼。如果代碼超過64KB ，那么就要使用Code Banking技術(shù)，以支持更多的程序空間。Code Banking 支持自動(dòng)的Bank 的切換，這在建立一個(gè)大型系統(tǒng)時(shí)是必需的。例如：在單片機(jī)里實(shí)現(xiàn)漢字字庫，實(shí)現(xiàn)漢字輸入法，都要用到該技術(shù)。 Memory Model：單擊Memory Model后面的下拉箭頭，會(huì)有3個(gè)選項(xiàng)，如圖1-14所示。 圖1-14 Memor

11、y Model選項(xiàng) Small ：變量存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM 里。 Compact ：變量存儲(chǔ)在外部RAM 里，使用8位間接尋址。 Large ：變量存儲(chǔ)在外部RAM 里，使用16位間接尋址。一般使用Small 來存儲(chǔ)變量，此時(shí)單片機(jī)優(yōu)先將變量存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM 里，如果內(nèi)部RAM 空間不夠，才會(huì)存在外部RAM 中。Compact 的方式要通過程序來指定頁的高位地址，編程比較復(fù)雜，如果外部RAM 很少，只有256字節(jié)，那么對(duì)該256字節(jié)的讀取就比較快。如果超過256字節(jié)，而且需要不斷地進(jìn)行切換，就比較麻煩，Compact 模式適用于比較少的外部RAM 的情況。Large 模式是指變量會(huì)優(yōu)先分配到外部R

12、AM 里。需要注意的是，3種存儲(chǔ)方式都支持內(nèi)部256字節(jié)和外部64KB 的RAM 。因?yàn)樽兞看鎯?chǔ)在內(nèi)部RAM 里運(yùn)算速度比存儲(chǔ)在外部RAM 要快得多，大部分的應(yīng)用都是選擇Small 模式。使用Small 模式時(shí)，并不說明變量就不可以存儲(chǔ)在外部，只是需要特別指定，比如： unsigned char xdata a：變量a 存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM 。unsigned char a：變量存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM 。但是使用Large 的模式時(shí)：unsigned char xdata a：變量a 存儲(chǔ)在外部RAM 。unsigned char a：變量a 同樣存儲(chǔ)在外部RAM 。這就是它們之間的區(qū)別，可以看出這幾個(gè)

13、選項(xiàng)只影響沒有特別指定變量的存儲(chǔ)空間的情況，默認(rèn)存儲(chǔ)在所選模式的存儲(chǔ)空間，比如上面的變量定義unsigned char a。 Code Rom Size ：單擊Code Rom Size 后面的下拉箭頭，將有3個(gè)選項(xiàng)，如圖1-15所示。 圖1-15 Code Rom Size選項(xiàng) Small ：program2K or less，適用于AT89C2051這些芯片，2051只有2KB 的代碼空間，所以跳轉(zhuǎn)地址只有2KB ，編譯的時(shí)候會(huì)使用ACALL AJMP這些短跳指令，而不會(huì)使用LCALL ，LJMP 指令。如果代碼地址跳轉(zhuǎn)超過2KB ，那么會(huì)出錯(cuò)。 Compact ：2K functiong

14、s，64K program，表示每個(gè)子函數(shù)的代碼大小不超過2K ，整個(gè)項(xiàng)目可以有64K 的代碼。就是說在main(里可以使用LCALL ，LJMP 指令，但在子程序里只會(huì)使用ACALL ，AJMP 指令。只有確定每個(gè)子程序不會(huì)超過2KB ，才可以使用Compact 方式。 Large ：64KB program ，表示程序或子函數(shù)代碼都可以大到64KB ，使用code bank 還可以更大。通常都選用該方式。選擇Large 方式速度不會(huì)比Small 慢很多，所以一般沒有必要選擇Compact 和Small 方式。這里選擇Large 方式。 Operating ：單擊Operating 后面的下

15、拉箭頭，會(huì)有3個(gè)選項(xiàng)，如圖1-16所示。 圖1-16 Operating選項(xiàng) None ：表示不使用操作系統(tǒng)。 RTX-51 Tiny Real-Time OS：表示使用Tiny 操作系統(tǒng)。 RTX-51 Full Real -Time OS：表示使用Full 操作系統(tǒng)。Tiny 是一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，使用定時(shí)器0做任務(wù)切換。在11.0592MHz 時(shí)，切換任務(wù)的速度為30ms 。如果有10個(gè)任務(wù)同時(shí)運(yùn)行，那么切換時(shí)間為300ms 。不支持中斷系統(tǒng)的任務(wù)切換，也沒有優(yōu)行級(jí)，因?yàn)榍袚Q的時(shí)間太長，實(shí)時(shí)性大打折扣。多任務(wù)情況下（比如5個(gè)），輪循一次需要150ms ，即150ms 才處理一個(gè)任務(wù)，這連

16、鍵盤掃描這些事情都實(shí)現(xiàn)不了，更不要說串口接收、外部中斷了。同時(shí)切換需要大概1000個(gè)機(jī)器周期，對(duì)CPU 的浪費(fèi)很大，對(duì)內(nèi)部RAM 的占用也很嚴(yán)重。實(shí)際上用到多任務(wù)操作系統(tǒng)的情況很少。Keil C51 Full Real -Time OS 是比Tiny 要好一些的系統(tǒng)（但需要用戶使用外部RAM ），支持中斷方式的多任務(wù)和任務(wù)優(yōu)先級(jí)，但是Keil C51里不提供該運(yùn)行庫，要另外購買。這里選擇None 。設(shè)置Output 選項(xiàng)卡（如圖1-17所示） 圖1-17 設(shè)置Output 卡 Select Folder for Objects：單擊該按鈕可以選擇編譯后目標(biāo)文件的存儲(chǔ)目錄，如果不設(shè)置，就存儲(chǔ)在項(xiàng)

17、目文件的目錄里。 Name of Executable：設(shè)置生成的目標(biāo)文件的名字，缺省情況下和項(xiàng)目的名字一樣。目標(biāo)文件可以生成庫或者obj 、HEX 的格式。 Create Executable ：如果要生成OMF 以及HEX 文件，一般選中Debug Information 和Browse Information。選中這兩項(xiàng)，才有調(diào)試所需的詳細(xì)信息，比如要調(diào)試C 語言程序，如果不選中，調(diào)試時(shí)將無法看到高級(jí)語言寫的程序。 Create HEX File：要生成HEX 文件，一定要選中該選項(xiàng)，如果編譯之后沒有生成HEX 文件，就是因?yàn)檫@個(gè)選項(xiàng)沒有被選中。默認(rèn)是不選中的。 Create Libra

18、ry ：選中該項(xiàng)時(shí)將生成lib 庫文件。根據(jù)需要決定是否要生成庫文件，一般應(yīng)用是不生成庫文件的。 After Make：欄中有以下幾個(gè)設(shè)置。 Beep when complete：編譯完成之后發(fā)出咚的聲音。 Start Debugging ：馬上啟動(dòng)調(diào)試（軟件仿真或硬件仿真），根據(jù)需要來設(shè)置，一般是不選中。 Run User Program #1，Run User Program #2：這個(gè)選項(xiàng)可以設(shè)置編譯完之后所要運(yùn)行的其他應(yīng)用程序（比如有些用戶自己編寫了燒寫芯片的程序，編譯完便執(zhí)行該程序，將HEX 文件寫入芯片），或者調(diào)用外部的仿真器程序。根據(jù)自己的需要設(shè)置。設(shè)置Listing 選項(xiàng)卡（如

19、圖1-18所示） 圖1-18 設(shè)置Listing 選項(xiàng)卡Keil C51在編譯之后除了生成目標(biāo)文件之外，還生*.lst、*m51的文件。這兩個(gè)文件可以告訴程序員程序中所用的idata 、data 、bit 、xdata 、code 、RAM 、ROM 、stack 等的相關(guān)信息，以及程序所需的代碼空間。選中Assembly Code 會(huì)生成匯編的代碼。這是很有好處的，如果不知道如何用匯編來寫一個(gè)long 型數(shù)的乘法，那么可以先用C 語言來寫，寫完之后編譯，就可以得到用匯編實(shí)現(xiàn)的代碼。對(duì)于一個(gè)高級(jí)的單片機(jī)程序員來說，往往既要熟悉匯編，同時(shí)也要熟悉C 語言，才能更好地編寫程序。某些地方用C 語言無

20、法實(shí)現(xiàn)，便用匯編語言卻很容易。有些地方用匯編語言，很繁瑣，用C 語言就很方便。單擊Select Folder for Listings按鈕后，在出現(xiàn)的對(duì)話框中可以選擇生成的列表文件的存放目錄。不做選擇時(shí)，使用項(xiàng)目文件所在的目錄。設(shè)置Debug 選項(xiàng)卡（如圖1-19所示）這里有兩類仿真形式可選：Use Simulator和Use ：Keil Monitor-51 Driver，前一種是純軟件仿真，后一種是帶有Monitor-51目標(biāo)仿真器的仿真。 Load Application at Start：選擇這項(xiàng)之后，Keil 才會(huì)自動(dòng)裝載程序代碼。 圖1-19 設(shè)置Debug 選項(xiàng)卡 Go till

21、 main：調(diào)試C 語言程序時(shí)可以選擇這一項(xiàng)，PC 會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到main 程序處。這里選擇Use Simulator。如果選擇Use ：Keil Monitor-51 Driver，還可以單擊圖1-19中的Settings 按鈕，打開新的窗口如圖1-20，其中的設(shè)置如下。 Port ：設(shè)置串口號(hào)，為仿真機(jī)的串口連接線COM_A所連接的串口。 Baudrate ：設(shè)置為9600，仿真機(jī)固定使用9600bit/s跟Keil 通信。 Serial Inerrupt：允許串行中斷，選中它。 Cache Options：可以選也可以不選，推薦選它，這樣仿真機(jī)會(huì)運(yùn)行得快一點(diǎn)。 最后單擊OK 按鈕關(guān)閉窗口。

22、 圖1-20 Target設(shè)置13）編譯程序，選擇【Project 】/【Rebuild all target files】選項(xiàng)，如圖1-21所示。 圖1-21 Rebuild all target files 或者單擊工具欄中的按鈕，如圖1-22所示，開始編譯程序。 圖1-22 工具欄中的按鈕如果編譯成功，開發(fā)環(huán)境下面會(huì)顯示編譯成功的信息，如圖1-23所示。 圖1-23 編譯成功信息14）編譯完畢之后，選擇【Debug 】/【Start/Stop Debug Session 】選項(xiàng)，即就進(jìn)入仿真環(huán)境，如圖1-24所示。 16圖1-24 仿真或者單擊工具欄中的銨鈕，如圖1-25所示。 圖1-2

23、5 工具欄仿真按鈕15）裝載代碼之后，開發(fā)環(huán)境下面顯示如圖1-26所示的信息。 圖1-26 裝載代碼17附錄二 使用PTS 組件實(shí)現(xiàn)Keil uVision2的在線調(diào)試1硬件準(zhǔn)備:首先您必須具備PTS 組件硬件系統(tǒng)和THKL-C51仿真器，還需要一條串口線（串口線的接法是2-3/3-2/5-5也就是交叉接法，不是平行接法 。2軟件準(zhǔn)備:您需要準(zhǔn)備Keil uVision2軟件一套，版本最好是7.0之后的，我們產(chǎn)品附帶光盤就包含了最新的Keil uVision2軟件，如果老用戶無法得到這個(gè)版本軟件，可以上網(wǎng)尋找，也可以到Keil 公司的網(wǎng)站下載 下載，當(dāng)然您還可以和我們銷售聯(lián)絡(luò)，獲得光盤。3系統(tǒng)

24、設(shè)置:實(shí)驗(yàn)箱聯(lián)接好電源線，串口線聯(lián)接好PC 機(jī)和THKL-C51仿真器，把仿真器插入單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的鎖緊插座。請注意仿真器插入方向，缺口應(yīng)朝上。4軟件設(shè)置:首先，打開Keil uVision2軟件，新建項(xiàng)目文件或打開已有的項(xiàng)目文件，再新建并添加源文件，詳見附錄一。開始軟件設(shè)置，單擊按鈕或選中項(xiàng)目文件窗口中的Target1，找到圖2-1所示菜單項(xiàng)。 18圖2-1 Project菜單選中以后找到圖2-2所示的對(duì)話框，按照圖2-2里面的圖示方法，進(jìn)行端口設(shè)置。選擇硬件仿真(Use: Keil Monitor-51 Driner；部分實(shí)驗(yàn)只這需要軟件軟件仿真時(shí)選擇Use Simulator 。 圖

25、2-2 設(shè)置Debug 選項(xiàng)卡19單擊“Settings ”進(jìn)入Target 設(shè)置, 如圖2-3。選擇串行口，波特率選擇38400，這樣就設(shè)置好了。 圖2-3 Target設(shè)置5開始調(diào)試按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)提供的方法連接好實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。打開相關(guān)模塊的電源開關(guān)（關(guān)閉不相關(guān)模塊的電源開關(guān)） ，打開總電源開關(guān)。先單擊按鈕 編譯項(xiàng)目文件，單擊按鈕選擇菜單“Project ”里的“Rebuild all target files”如圖2.1所示。再按圖2-4中的按鈕開始調(diào)試。 20圖2-4 調(diào)試窗口這時(shí)候如果出現(xiàn)圖2-5所示對(duì)話框，那么硬件系統(tǒng)應(yīng)復(fù)位一次，關(guān)閉總電源開關(guān)2秒后從新打開電源。 圖2-5 聯(lián)接失敗對(duì)話框然

26、后按圖2-5所示的“Try Again”，可進(jìn)入調(diào)試階段。如圖2-6所示。 圖2-6 調(diào)試窗口按圖2-6 中按鈕，即可運(yùn)行程序。 如果想停止運(yùn)行程序，應(yīng)按一下THKL-C51仿真器的復(fù)位按鈕，等待約2秒后，程序便停止運(yùn)行，再次按圖2-6中的按鈕可返回到圖2-4界面。附錄三 Keil uVision2軟件仿真我們來根據(jù)一個(gè)實(shí)例看看軟件仿真的過程。 本實(shí)例指定外部存儲(chǔ)器的起始地址和長度，將其內(nèi)容賦同一值。程序如下：ADDR EQU 8000H ；地址：8000HORG 0000H MOV DPTR,#ADDRMOV R0,#20 ；賦值個(gè)數(shù)：20 MOV A,#0FFH ；賦值：0FFHLOOP:

27、 MOVX DPTR,AINC DPTR DJNZ R0,LOOP END1軟件設(shè)置點(diǎn)擊按鈕，按照圖3-1 里面的圖示方法，進(jìn)行端口設(shè)置： 圖3-1 設(shè)置Debug 選項(xiàng)卡2編譯點(diǎn)擊按鈕，無誤后點(diǎn)擊按鈕，如圖3-2。編譯無誤后點(diǎn)擊按鈕開始調(diào)試。 圖3-2 編譯3調(diào)試打開View 菜單下 Memory Window （存儲(chǔ)器窗口），在存儲(chǔ)器窗口的Address 輸入框中輸入：X:0x8000 （如需查看單片機(jī)內(nèi)RAM 單元?jiǎng)t輸入D:0x*，如：D:0x30）接著按回車鍵，存儲(chǔ)器窗口顯示8000H 起始的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（都為0）。點(diǎn)擊按鈕，運(yùn)行程序，如圖3-3。 程序運(yùn)行結(jié)束后，存儲(chǔ)器窗口顯示8000H 起始的20 個(gè)單元的數(shù)據(jù)變?yōu)椤?FFH”，如圖3-4。 圖3-3調(diào)試窗口 圖3-4 調(diào)試窗口4設(shè)置斷點(diǎn)在需設(shè)斷點(diǎn)的指令行的空白處雙擊左鍵，指令行的前端出現(xiàn)紅色方塊即可。同樣，取消斷點(diǎn)設(shè)置，也在空白處雙擊左鍵，紅色方塊消失。如圖3-5。 圖3-5 調(diào)試窗口按鈕分別為：復(fù)位CPU 、運(yùn)行、停止、單步執(zhí)行程序（遇到子程序則進(jìn)入）和單步執(zhí)行程序（跳過子程序）。5如何生成HEX 格式文件因?yàn)闊浧饕话阒恢С諬EX 格式文件，而