keil c51 详细中文手册.docx
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keilc51详细中文手册
KeilC51使用详解
V1.0
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之后看到两个窗口：
一个是文件窗口，一个是Dos命令行窗口，窗口上方是下拉式的命令菜单，其中的Files控制文件窗口的显隐。
使用Ishell，第一步就是配置系统，即要学习两个文件的修改与创建：
（1）Ishell.CFG文件
每一个project都有一个Ishell.CFG，其中存放有“Option菜单和Setup菜单下的部分信息；Bellenabled、Monochromeenabled、EditorSelected、CRTLines、targetenviroment、nameofuseredit、Automaticloadforconfigurationenabled、filewindowenabled、filespecificationforfilewindow、translatecommandlinecontrols、projectname等。
对每个project都必须设置以上信息，然后存盘“setup”的的“save”，这样才可正式开始下面工作。
（2）IShell.col文件
对IDE颜色设置，如不改动，可以缺省为主。
（3）CDF文件
该文件位于BIN目录下，每一文件定义一组外部函数工具包，即定义外部环境如8051.CDF，USER.CDF等，开发者可修改CDF文件，供自己使用，至于CDF文件内容可查看一下8051.CDF即可知道。
注意.CDF文件是Ishell系统的核心所在，不同的CDF文件可使本IDE适用于不同的编译、连接系统，即本IDE并不仅适于C51。
下面谈一谈Automake工具：
C51的Automake是一个project管理器，在8051
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