實(shí)例學(xué)習(xí) Keil 軟件的使用

單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工 匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS-51 單片機(jī)的匯編 軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí) 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS-51 系列單片 機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通 過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部份組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 Pentium 或以 上的 CPU，16MB 或更多 RAM、20M 以上空閑的硬盤(pán)空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如 果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選(目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、 而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件)，即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便 易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。

我們將通過(guò)一些實(shí)例來(lái)學(xué)習(xí) Keil 軟件的使用，在這一部份我們將學(xué)習(xí)如何輸入源程序， 建立工程、對(duì)工程進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置，以及如何將源程序變?yōu)槟繕?biāo)代碼。圖 1 所示電路圖使用

89C51 單片機(jī)作為主芯片，這種單片機(jī)性屬于 MCS-51 系列，其內(nèi)部有 4K 的 FLASH ROM,可以反復(fù)擦寫(xiě)，非常適于做實(shí)驗(yàn)。89C51 的 P1 引腳上接 8 個(gè)發(fā)光二極管，P3.2~P3.4 引腳上接 4 個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，我們的第一個(gè)任務(wù)是讓接在 P1 引腳上的發(fā)光二極管依次循環(huán)點(diǎn)亮。

一、Keil 工程的建立

首先啟動(dòng) Keil 軟件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，這里假設(shè)讀者已正確安裝了該軟件，可以從桌面 上直接雙擊 uVision 的圖標(biāo)以啟動(dòng)該軟件。

UVison 啟動(dòng)后，程序窗口的左邊有一個(gè)工程管理窗口，該窗口有 3 個(gè)標(biāo)簽，分別是Files、Regs、和 Books，這三個(gè)標(biāo)簽頁(yè)分別顯示當(dāng)前項(xiàng)目的文件結(jié)構(gòu)、CPU 的寄存器及部份特殊 功能寄存器的值(調(diào)試時(shí)才出現(xiàn))和所選 CPU 的附加說(shuō)明文件，如果是第一次啟動(dòng) Keil， 那么這三個(gè)標(biāo)簽頁(yè)全是空的。

1、源文件的建立

?

使用菜單“File->New ”或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按 鈕，即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開(kāi)一個(gè)新的文本編緝窗口， 在該窗口中輸入以下匯編語(yǔ)言源程序，例 1：

MOV A，#0FEH MAIN: MOV P1，A

RL A LCALL DELAY AJMP MAIN

DELAY: MOV R7,#255

D1: MOV R6,#255

DJNZ R6,$ 圖 1 簡(jiǎn)單的鍵盤(pán)、顯示板

END

DJNZ R7,D1

RET

保存該文件，注意必須加上擴(kuò)展名(匯編語(yǔ)言源程序一般用 asm 或 a51 為擴(kuò)展名)，這里假定將文件保存為 exam1.asm。

需要說(shuō)明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用 Keil 軟件編寫(xiě)，可以使用任意 文本編緝器編寫(xiě)，而且，Keil 的編緝器對(duì)漢字的支持不好，建議使用 UltraEdit 之類(lèi)的編緝 軟件進(jìn)行源程序的輸入。

2、建立工程文件

在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，并不是僅有一個(gè)源程序就行了，還要為這個(gè)項(xiàng)目選擇 CPU(Keil 支持?jǐn)?shù) 百種 CPU，而這些 CPU 的特性并不完全相同)，確定編譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試 的方式，有一些項(xiàng)目還會(huì)有多個(gè)文件組成等，為管理和使用方便，Keil 使用工程(Project) 這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個(gè)工程中，只能對(duì)工程而不能對(duì)單一 的源程序進(jìn)行編譯(匯編)和連接等操作，下面我們就一步一步地來(lái)建立工程。

?

點(diǎn)擊“Project->New Project… ”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè) 名字，你可以在編緝框中輸入一個(gè)名字

(設(shè)為 exam1)，不需要擴(kuò)展名。點(diǎn)擊“保 存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框，如圖 2

所示，這個(gè)對(duì)話框要求選擇目標(biāo) CPU(即 你所用芯片的型號(hào))，Keil 支持的 CPU 很多，我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯 片。點(diǎn)擊 ATMEL 前面的“+”號(hào)，展開(kāi)

該層，點(diǎn)擊其中的 89C51，然后再點(diǎn)擊

“確定”按鈕，回到主界面，此時(shí)，在 工程窗口的文件頁(yè)中，出現(xiàn)了“Target

1”，前面有“+”號(hào)，點(diǎn)擊“+”號(hào)展開(kāi)，

可以看到下一層的“ Source Group1”，這 時(shí)的工程還是一個(gè)空的工程，里面什么

文件也沒(méi)有，需要手動(dòng)把剛才編寫(xiě)好的

源程序加入，點(diǎn)擊“Source Group1”使 其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下 拉菜單，如圖 3 所示。選中其中的“Add file to Group”Source Group1”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求 尋找源文件，注意，該對(duì)話框下面的“文件類(lèi)型” 默認(rèn)為 C source file(*.c)，也就是以 C 為擴(kuò)展名 的文件，而我們的文件是以 asm 為擴(kuò)展名的， 所以在列表框中找不到 exam1.asm，要將文件類(lèi) 型改掉，點(diǎn)擊對(duì)話框中“文件類(lèi)型”后的下拉列 表，找到并選中“Asm Source File(*.a51,*.asm)， 這樣，在列表框中就可以找到 exam1.asm 文件 了。

雙擊 exam1.asm 文件，將文件加入項(xiàng)目，注

圖 2 選擇目標(biāo) CPU

圖 3 加入文件

意，在文件加入項(xiàng)目后，該對(duì)話框并不消

失，等待繼續(xù)加入其它文件，但初學(xué)時(shí)常 會(huì)誤認(rèn)為操作沒(méi)有成功而再次雙擊同一文 件，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖 4 所示的對(duì)話框，提 示你所選文件已在列表中，此時(shí)應(yīng)點(diǎn)擊“確 定”，返回前一對(duì)話框，然后點(diǎn)擊“Close” 即可返回主界面，返回后，點(diǎn)擊“Source Group 1”前的加號(hào)，會(huì)發(fā)現(xiàn) exam1.asm 文 件已在其中。雙擊文件名，即打開(kāi)該源程 序。

二、工程的詳細(xì)設(shè)置

圖 4 重復(fù)加入文件的錯(cuò)誤

工程建立好以后，還要對(duì)工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足要求。

首先點(diǎn)擊左邊 Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單“Project->Option for target ‘target1’” 即出現(xiàn)對(duì)工程設(shè)置的對(duì)話框，這個(gè)對(duì)話框可謂非常復(fù)雜，共有 8 個(gè)頁(yè)面，要全部搞清可不容 易，好在絕大部份設(shè)置項(xiàng)取默認(rèn)值就行了。

?

設(shè)置對(duì)話框中的 Target 頁(yè)面，如

圖 5 所示，Xtal 后面的數(shù)值是晶振頻 率值，默認(rèn)值是所選目標(biāo) CPU 的最高 可用頻率值，對(duì)于我們所選的 AT89C51 而言是 24M，該數(shù)值與最終

產(chǎn)生的目標(biāo)代碼無(wú)關(guān)，僅用于軟件模

擬調(diào)試時(shí)顯示程序執(zhí)行時(shí)間。正確設(shè) 置該數(shù)值可使顯示時(shí)間與實(shí)際所用時(shí)間一致，一般將其設(shè)置成與你的硬件

圖 5 對(duì)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置

所用晶振頻率相同，如果沒(méi)必要了解程序執(zhí)行的時(shí)間，也可以不設(shè)，這里設(shè)置為 12。

Memory Model 用于設(shè)置 RAM 使用情況，有三個(gè)選擇項(xiàng)，Small 是所有變量都在單片 機(jī)的內(nèi)部 RAM 中;Compact 是可以使用一頁(yè)外部擴(kuò)展 RAM，而 Larget 則是可以使用全部 外部的擴(kuò)展 RAM。Code Model 用于設(shè)置 ROM 空間的使用，同樣也有三個(gè)選擇項(xiàng)，即 Small 模式，只用低于 2K 的程序空間;Compact 模式，單個(gè)函數(shù)的代碼量不能超過(guò) 2K，整個(gè)程序 可以使用 64K 程序空間;Larget 模式，可用全部 64K 空間。Use on-chip ROM 選擇項(xiàng)，確認(rèn)

是否僅使用片內(nèi) ROM(注意：選中該項(xiàng)并不會(huì)影響最終生成的目標(biāo)代碼量);Operating 項(xiàng)

是操作系統(tǒng)選擇，Keil 提供了兩種操作系統(tǒng)：Rtx tiny 和 Rtx full，關(guān)于操作系統(tǒng)是另外一個(gè) 很大的話題了，通常我們不使用任何操作系統(tǒng)，即使用該項(xiàng)的默認(rèn)值：None(不使用任何 操作系統(tǒng));Off Chip Code memory 用以確定系統(tǒng)擴(kuò)展 ROM 的地址范圍，Off Chip xData memory 組用于確定系統(tǒng)擴(kuò)展 RAM 的地址范圍，這些選擇項(xiàng)必須根據(jù)所用硬件來(lái)決定，由 于該例是單片應(yīng)用，未進(jìn)行任何擴(kuò)展，所以均不重新選擇，按默認(rèn)值設(shè)置。

設(shè)置對(duì)話框中的 OutPut 頁(yè)面，如圖 6 所示，這里面也有多個(gè)選擇項(xiàng)，其中 Creat Hex file 用于生成可執(zhí)行代碼文件(可以用編程器寫(xiě)入單片機(jī)芯片的 HEX 格式文件，文件的擴(kuò)展名 為.HEX)，默認(rèn)情況下該項(xiàng)未被選中，如果要寫(xiě)片做硬件實(shí)驗(yàn)，就必須選中該項(xiàng)，這一點(diǎn)是 初學(xué)者易疏忽的，在此特別提醒注意。選中 Debug information 將會(huì)產(chǎn)生調(diào)試信息，這些信 息用于調(diào)試，如果需要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)當(dāng)選中該項(xiàng)。Browse information 是產(chǎn)生瀏覽信 息，該信息可以用菜單 view->Browse 來(lái)查看，這里取默認(rèn)值。按鈕“ Select Folder for objects ”

是用來(lái)選擇最終的目標(biāo)文件所在的

文件夾，默認(rèn)是與工程文件在同一 個(gè)文件夾中。Name of Executable 用 于指定最終生成的目標(biāo)文件的名 字，默認(rèn)與工程的名字相同，這兩 項(xiàng)一般不需要更改。

工程設(shè)置對(duì)話框中的其它各頁(yè) 面與 C51 編譯選項(xiàng)、A51 的匯編選 項(xiàng)、BL51 連接器的連接選項(xiàng)等用法 有關(guān)，這里均取默認(rèn)值，不作任何

圖 6 對(duì)輸出進(jìn)行控制

修改。以下僅對(duì)一些有關(guān)頁(yè)面中常用的選項(xiàng)作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。

Listing 標(biāo)簽頁(yè)用于調(diào)整生成的列表文件選項(xiàng)。在匯編或編譯完成后將產(chǎn)生(*.lst)的列 表文件，在連接完成后也將產(chǎn)生(*.m51)的列表文件，該頁(yè)用于對(duì)列表文件的內(nèi)容和形式 進(jìn)行細(xì)致的調(diào)節(jié)，其中比較常用的選項(xiàng)是“C Compile Listing”下的“Assamble Code”項(xiàng)， 選中該項(xiàng)可以在列表文件中生成 C 語(yǔ)言源程序所對(duì)應(yīng)的匯編代碼。

?

C51 標(biāo)簽頁(yè)用于對(duì) Keil 的 C51 編譯器的編譯過(guò)程進(jìn)行控制，其中比較常用的是“Code Optimization”組，如圖 7 所示，該組中 Level 是優(yōu)化等級(jí)，C51 在對(duì)源程序進(jìn)行編譯時(shí)，可 以對(duì)代碼多至 9 級(jí)優(yōu)化，默認(rèn)使用

第 8 級(jí)，一般不必修改，如果在編

譯中出現(xiàn)一些問(wèn)題，可以降低優(yōu)化 級(jí)別試一試。Emphasis 是選擇編 譯優(yōu)先方式，第一項(xiàng)是代碼量?jī)?yōu)化

(最終生成的代碼量小);第二項(xiàng) 是速度優(yōu)先(最終生成的代碼速度快);第三項(xiàng)是缺省。默認(rèn)的是速 度優(yōu)先，可根據(jù)需要更改。

圖 7 代碼生成控制

設(shè)置完成后按確認(rèn)返回主界面，工程文件建立、設(shè)置完畢。

三、編譯、連接

?

在設(shè)置好工程后，即可進(jìn)行編譯、連接。選擇菜單 Project->Build target，對(duì)當(dāng)前工程進(jìn) 行連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件會(huì)先對(duì)該文件進(jìn)行編譯，然后再連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼; 如果選擇 Rebuild All target files 將會(huì)

對(duì)當(dāng)前工程中的所有文件重新進(jìn)行編

譯然后再連接，確保最終生產(chǎn)的目標(biāo) 代碼是最新的，而 Translate … .項(xiàng)則僅 對(duì)該文件進(jìn)行編譯，不進(jìn)行連接。

以上操作也可以通過(guò)工具欄按鈕直 接進(jìn)行。圖 8 是有關(guān)編譯、設(shè)置的工具

欄按鈕，從左到右分別是：編譯、編譯

連接、全部重建、停止編譯和對(duì)工程進(jìn) 行設(shè)置。

編譯過(guò)程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗 口中的 Build 頁(yè)中，如果源程序中有語(yǔ)

圖 8 有關(guān)編譯、連接、項(xiàng)目設(shè)置的工具條

圖 9 正確編譯、連接之后的結(jié)果

法錯(cuò)誤，會(huì)有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯(cuò)的位置，對(duì)源程序反復(fù)修改之后， 最終會(huì)得到如圖 9 所示的結(jié)果，提示獲得了名為 exam1.hex 的文件，該文件即可被編程器讀 入并寫(xiě)到芯片中，同時(shí)還產(chǎn)生了一些其它相關(guān)的文件，可被用于 Keil 的仿真與調(diào)試，這時(shí) 可以進(jìn)入下一步調(diào)試的工作。