keil c51使用详解.docx
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keilc51使用详解
KeilC51使用详解
V1.1
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第一章KeilC51开发系统基本知识...6
第一节系统概述...6
第二节KeilC51单片机软件开发系统的整体结构...6
第三节KeilC51工具包的安装...7
1.C51forDos7
2.C51forWindows的安装及注意事项:
...7
第四节KeilC51工具包各部分功能及使用简介...7
1.C51与A51.7
2.L51和BL51.8
3.DScope51,Tscope51及Monitor51.8
4.Ishell及uVision.9
第二章KeilC51软件使用详解...10
第一节KeilC51编译器的控制指令...10
1.源文件控制类...10
2.目标文件(Object)控制类:
...10
3.列表文件(listing)控制类:
...10
第二节dScope51的使用...11
1.dScope51forDos11
2.dScopeforWindows12
第三节Monitor51及其使用...13
1.Monitor51对硬件的要求...13
2.Mon51的使用...13
3.MON51的配置...13
4.串口连接图:
...13
5.MON51命令及使用...14
第四节集成开发环境(IDE)的使用...14
1.IshellforDos的使用...14
2.uVisionforwindows的使用...15
第三章KeilC51vs标准C..15
第一节KeilC51扩展关键字...15
第二节内存区域(MemoryAreas):
...16
1.PragramArea:
...16
2.InternalDataMemory:
16
3.ExternalDataMemory.16
4.SpeciacFunctionRegisterMemory.16
第三节存储模式...16
1.Small模式...16
2.Compact模式...17
3.large模式...17
第四节存储类型声明...17
第五节变量或数据类型...17
第六节位变量与声明...17
1.bit型变量...17
2.可位寻址区说明20H-2FH..18
第七节KeilC51指针...18
1.一般指针...18
2.存储器指针...18
3.指针转换...18
第八节KeilC51函数...19
1.中断函数声明:
...19
2.通用存储工作区...19
3.选通用存储工作区由usingx声明,见上例。
...19
4.指定存储模式...19
5.#pragmadisable.19
6.递归或可重入函数指定...19
7.指定PL/M-51函数...20
第四章KeilC51高级编程...20
第一节绝对地址访问...20
1.绝对宏:
...20
2._at_关键字...21
3.连接定位控制...21
第二节KeilC51与汇编的接口...21
1.模块内接口...21
2.模块间接口...21
第三节KeilC51软件包中的通用文件...22
1.动态内存分配...22
2.C51启动文件STARTUP.A51.22
3.标准输入输出文件...25
4.其它文件...25
第四节段名协定与程序优化...25
1.段名协定(SegmentNamingConventions)25
2.程序优化...25
第五章KeilC51库函数参考...26
第一节本征库函数(intrinsicroutines)和非本征证库函数...26
第二节几类重要库函数...26
1.专用寄存器include文件...26
2.绝对地址include文件absacc.h.26
3.动态内存分配函数,位于stdlib.h中...27
4.缓冲区处理函数位于“string.h”中...27
5.输入输出流函数,位于“stdio.h”中...27
第三节KeilC51库函数原型列表...27
1.CTYPE.H..27
2.INTRINS.H..27
3.STDIO.H..28
4.STDLIB.H..28
5.STRING.H..28
第六章KeilC51例子:
Hello.c..29
第一节uVisionforWindows的使用步骤...29
第二节IshellforDos使用步骤...30
第七章KeilC51的代码效率...30
第一节存储模式的影响...30
第二节程序结构的影响...31
第八章dScopeforWindows使用详解...32
第一节概述...32
1.主窗口(MainframeWindow)...32
2.调试窗口(DEBUGWindow)...32
3.命令窗口(CommandWindow)...32
4.观察窗口(WatchWindow)...32
5.寄存器窗口(RegisteWindow)...32
6.串口窗口(SericalWindows)...32
7.性能分析窗口...32
8.内存窗口(MemoryWindow)...32
9.符号浏览窗口(SymbolBrowserWindow)...33
10.调用线窗口(Call-StackWindow)...33
11.代码覆盖窗口...33
12.外围设备窗口(peripherals)33
第二节dScopeforWindows基本操作...33
1.指定初始化文件...33
2.观察变量...33
3.显示RAM的值...34
4.观察堆栈...34
5.中断处理程序调试...34
6.性能分析(PerformanceAnalyzer:
PA)...34
第三节dScopeforWindows命令文件的编制...34
1.地址空间及地址空间类型...34
2.常量...35
3.变量...36
4.运算符...38
5.表达式...38
6.数组...38
7.结构和联合...38
8.指针:
...38
9.dScope命令语句...38
10.函数...43
第一章KeilC51开发系统基本知识
第一节系统概述
KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C来开发,体会更加深刻。
KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。
另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
下面详细介绍KeilC51开发系统各部分功能和使用。
第二节KeilC51单片机软件开发系统的整体结构
C51工具包的整体结构,如图
(1)所示,其中uVision与Ishell分别是C51forWindows和forDos的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。
开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。
然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。
目标文件可由LIB51创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。
ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件,以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
图
(1)C51工具包整体结构图
第三节KeilC51工具包的安装
1.C51forDos
在Windows下直接运行软件包中DOS\C51DOS.exe然后选择安装目录即可。
完毕后欲使系统正常工作须进行以下操作(设C:
\C51为安装目录):
修改Autoexec.bat,加入
path=C:
\C51\Bin
SetC51LIB=C:
\C51\LIB
SetC51INC=C:
\C51\INC
然后运行Autoexec.bat
2.C51forWindows的安装及注意事项:
在Windows下运行软件包中WIN\Setup.exe,最好选择安装目录与C51forDos相同,这样设置最简单(设安装于C:
\C51目录下)。
然后将软件包中crack目录中的文件拷入C:
\C51\Bin目录下。
第四节KeilC51工具包各部分功能及使用简介
1.C51与A51
(1)C51
C51是C语言编译器,其使用方法为:
C51sourcefile[编译控制指令]
或者C51@commandfile
其中sourcefile为C源文件(.C)。
大量的编译控制指令完成C51编译器的全部功能。
包控C51输出文件C.LST,.OBJ,.I和.SRC文件的控制。
源文件(.C)的控制等,详见第五部分的具体介绍。
而Commandfile为一个连接控制文件其内容包括:
.C源文件及各编译控制指令,它没有固定的名字,开发人员可根据自己的习惯指定,它适于用控制指令较多的场合。
(2)A51
A51是汇编语言编译器,使用方法为:
A51sourcefile[编译控制指令]
或A51@commandfile
其中sourcefile为汇编源文件(.asm或.a51),而编译控制指令的使用与其它汇编如ASM语言类似,可参考其他汇编语言材料。
Commandfile同C51中的Commandfile类似,它使A51使用和修改方便。
2.L51和BL51
(1)L51
L51是KeilC51软件包提供的连接/定位器,其功能是将编译生成的OBJ文件与库文件连接定位生成绝对目标文件(.ABS),其使用方法为:
L51目标文件列表[库文件列表][tooutputfile][连接控制指令]
或L51@Commandfile
源程序的多个模块分别经C51与A51编译后生成多个OBJ文件,连接时,这些文件全列于目标文件列表中,作为输入文件,如果还需与库文件(.LiB)相连接,则库文件也必须列在其后。
outputfile为输文件名,缺少时为第一模块名,后缀为.ABS。
连接控制指令提供了连接定位时的所有控制功能。
Commandfile为连接控制文件,其具体内容是包括了目标文件列表,库文件列表及输出文件、连接控制命令,以取代第一种繁琐的格式,由于目标模块库文件大多不止1个,因而第2种方法较多见,这个文件名字也可由使用者随意指定。
(2)Bl51
BL51也是C51软件包的连接/定位器,其具有L51的所有功能,此外它还具有以下3点特别之处:
a.可以连接定位大于64kBytes的程序。
b.具有代码域及域切换功能(CodeBanking&BankSwitching)
c.可用于RTX51操作系统
RTX51是一个实时多任务操作系统,它改变了传统的编程模式,甚至不必用main()函数,单片机系统软件向RTOS发展是一种趋势,这种趋势对于186和386及68K系列CPU更为明显和必须,对8051因CPU较为简单,程序结构等都不太复杂,RTX51作用显得不太突出,其专业版软件PK51软件包甚至不包括RTX51Full,而只有一个RTX51TINY版本的RTOS。
RTX51TINY适用于无外部RAM的单片机系统,因而可用面很窄,在本文中不作介绍。
Bankswitching技术因使用很少也不作介绍。
3.DScope51,Tscope51及Monitor51
(1)dScope51
dScope51是一个源级调试器和模拟器,它可以调试由C51编译器、A51汇编器、PL/M-51编译器及ASM-51汇编器产生的程序。
它不需目标板(forwindows也可通过mon51接目标板),只能进行软件模拟,但其功能强大,可模拟CPU及其外围器件,如内部串口,外部I/O及定时器等,能对嵌入式软件功能进行有效测试。
其使用方法为:
DS51[debugfile][INIT(initfile)]
其中debugfile是一个Hex格式的8051文件,即待调试的文件其为可选的,可在进入dScope51后用load命令装入。
Initfile为一个初使化文件,它在启动dScope51后,在debugfile装入前装入,装有一些dScope的初使化参数及常用调试函数等。
下面是一个dScope.ini文件(fordos)的内容:
Load..\..\ds51\8051.iof
Map0,0xffff
dScope51forWindows则直接用鼠标进入,然后用load装入待调文件。
(2)tScope51
与dScope51不同的是Scope51必须带目标板,目前它可以通过两种方式访问目标板。
(1)通过EMul51在线仿真器,tScope51为该仿真器准备了一个动态连接文件EMUL51.IOT,但该方法必须配合该仿真器。
(2)通过Monitov51监控程序,这种方法是可行的,tScope51为访问Monitor51专门带有MON51.IOT连接程序,使用时可通过串口及监控程序来调试目标板。
其使用方法为:
TS51[INIT(file_name.ini)]
其中file_name.ini为一个初使化文件。
进入TS51后,必须装入IOT文件,可用的有MON51.IOT及EMUL51.IOT两种,如装入MON51.IOT:
Load.C:
\C51\TS51\MON51.IOTCPUTYPE(80517)
可惜的是tScope51只有forDos的版本。
(3)Monitor51
Monitor51是一个监控程序通过PC机的串口与目标板进行通信,Monitor操作需要MON51或dScope51forWindows,后面部分将对Monitor51做较为详细的介绍。
4.Ishell及uVision
(1)IshellforDos
这是一个forDos的IDE,直接在命令行键入Ishell,则进入该环境,它使用简单方便。
其命令行与DOS命令行具有同样的功能,对单模块的Project直接由菜单进行编译连接,对多模块的project。
则通过批处理,BAT文件进行编译连接,然后通过菜单控制由dScope51或tScope51对程序进行调试,因为是fordos的,不做太详细介绍。
(2)uVisionforWindows
uVisionforWindows是一个标准的Windows应用程序,它是C51的一个集成软件开发平台,具有源代码编辑、project管理、集成的make等功能,它的人机界面友好,操作方便,是开发者的首选,具体配置及使用见第五部分。
第二章KeilC51软件使用详解
第一节KeilC51编译器的控制指令
C51编译器的控制指令分为三类:
源文件控制类,目标文件控制类及列表控制类。
1.源文件控制类
NOEXTEND:
C51源文件不允许使用ANSIC扩展功能。
DEFINE(DF):
定义预处理(在C51命令行)。
2.目标文件(Object)控制类:
COMPACTLARGESMALL选编译模式
DEBUG(DB)包含调试信息,以供仿真器或dSCope51使用。
NOAMAKE(NOAM)禁止AutoMake信息记录
NOREGPARMS禁止用寄存器传递参数
OBJECTEXTEND(OE)Object文件包含附加变量类型信息
OPTIMIZE(OT)指定优化级别
REGFILE(RF)指定一个寄存器使用的文件以供整体优化用
REGISTERBANK(RB)指定一个供绝对寄存器访问的寄存器区名
SRC不生成目标文件只生成汇编源文件
其它控件不常用。
3.列表文件(listing)控制类:
CODE(CD):
向列表文件加入汇编列表
LISTINCLUDE(LC):
显示indude文件
SYMBOLS(SB):
列表文件包括模块内所有符号的列表
WARNINGLEVEL(WL):
选择“警告”级别
第二节dScope51的使用
1.dScope51forDos
总的来说dScope51具有以下特性:
●高级语言显示模式
●集成硬件环境模拟
●单步或“GO”执行模式
●存储器、寄存器及变量访问
●Watch表达式之值
●函数与信号功能
下面,具体说明在进入dScope51forDos之后,如何实现上述功能,dScope51采用下拉菜单格式和窗口显示控制,共有language、serial、exe、register四个窗口,其中exe为命令行窗口,language为程序窗口,serial为串口窗,register为寄存器窗。
(1)高级语言显示模式
单击主菜单中的“View”,第一栏中的三条命令“Highlevel”、“Mixed”、“Assembly”分别对所装入的程序按照“高级”、“混合级”及“汇编级”三种方式显示,以方便调试使用。
(2)集成硬件环境模拟显示
主菜单中“Peripheral”各条能显示模拟硬件环境的状态,其中:
i/oPort:
显示各I/O口之值,对8031而言SFR中的P1、P2、P3、P0与引脚之值分别列出:
Interrupt:
显示5个中断源的入口模式是否允许,优先级等中断状态。
Timer:
显示各定时/计数器的模式,初始值状态等。
intMessage:
中断信息允许,如为允许(“>>”出现),则当中断申请时,显示中断源信息。
比如当中断发生时会显示:
“interruptTimer0occured”等
A/Dconverter:
显示A/D转换器状态无时,则提示“无”。
Serial:
串口信息显示,包括串口模式、波特产等
Other:
其它器件,如为8031则显示“无”
(3)单步或“Go”执行
“F8”单步执行,“F5”全速执行到断点。
或选主菜单中Trace单步执行CPU中的Go全速执行。
(4)存储器寄存器及变量访问
外部存储器管理MAP菜单:
设置(set)、取消(reset)、显示(Display)处理可用存储空间。
修改Code代码:
ASM命令
存储器显示命令:
D类别为(X、D、I、B、C)
修改存储器命令:
E有以下几种命令EB、EC、EI、EL、EF、EP
复杂数据类型显示:
Object命令;用以显示结构或数组的内容。
欲使此命令有效,C51编译器必须有DB及OBJECTEXTEND两条。
反汇编命令:
U
(5)“Watch”表达式之值
在View菜单的“Watch”一栏中有四项:
其中包括定义WatchPoint(Define)、删除WatchPoint(remove,killall),及自动更新选项。
也可用WS、WK等命令代替,下面具体看“表达式”类型:
dScope51一次最多可设16个WtchPoint表达式,显示于WatchWindow之中,表达式可以是简单变量,也可是复杂数据类型如结构、数组和指向结构的指针等,例如:
>WS*ptime
>WSptime→hour
>WSsome_record[o],analog等等
(6)关于.IOF文件
启动DS51后必须装入.IOF文件才能使CPU及Peripheral各项起作用,这个函数的使用是依据8051系列CPU的不同特点,装入8051各CPU硬件设备模拟驱动文件,比如8031CPU就必须loadDS51目录下的8051.IOF。
2.dScopeforWindows
dScopeforwindows具有dScopefordos的全部功能,此外,它还具有以下明显的优点:
(1)标准的Windows界面,操作更容易更简单;
(2)常用操作多用对话框,而非Dos的行命令方式;
(3)窗口资源更加丰富:
存储器窗口、覆盖率分析、运行状态分析窗口,加强了调试功能;
因为dScopeforWindows功能强大,具体操作在第八章详细介绍。
第三节Monitor51及其使用
1.Monitor51对硬件的要求
(1)硬件系统为51系列CPU;
(2)带5K外部程序存储器(从O地址开始),存放Monitor51程序;
(3)256Bytes的外部数据存储器以及5K的跟踪缓冲区,此外,外部数据存储器必须足够容纳所有应用程序代码及数据,且所有外部数据存储器必须为冯·诺伊曼存储器,即能一致访问XDATA与Code空间。
(4)一个定时器作为波特率发生器供串口使用;
(5)6Bytes的空余堆栈。
2.Mon51的使用
Mon51的使用途径有三种方式:
(1)Dos行命令方式
即先用install对MON51进行配置,然后用MON51进入Monitor状态,启用各种命令对Monitor51进行调试。
(2)tScope51方式
启动tScope51装入TS51目录下的MON51.IOT驱动文件,与目标板通信。
(3)dScope51forWindows方式
在选CPU驱动文件时,选“MON51.dll”,则检查目标板并进入MON51状态。
3.MON51的配置
(1)MON51forDos的配置
运行install文件(在MON51目录下),不同的参数可以配置不同的硬件环境。
INSTALLSerialtype[xdstastart[codestart[bank][PROMCHECK]]],具体说明见MON51帮助文件或使用手册。
(2)MON51forWindows的配置
在启用MON51.dll时,会使得系统自动检查目标板连接,如配置不对,则弹出“Configuration”对话框,设置PC串口,波特率等,完毕单击“apply”有效。
4.串口连接图:
收发交叉互连,RTS、CTS直连,DSR、DTR直连,具体引脚排列参考串口资料。
5.MON51命令及使用
详细的MON51命令可参阅帮助。
第四节集成开发环境(IDE)的使用
1.IshellforDos的使用
进入Ishell之后看到