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实例学习 Keil 软件的使用

单片机开发中除必要的硬件外 ， 同样离不开软件 ， 我们写的汇编语言源程序要变为 CPU可以执行的机器码有两种方法 ， 一种是手工汇编 ， 另一种是机器汇编 ， 目前已极少使用手工 汇编的方法了 。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码 ， 用于 MCS-51单片机的汇编 软件有早期的 A51 ， 随着单片机开发技术的不断发展 ， 从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级 语言开发 ， 单片机的开发软件也在不断发展 ， Keil软件是目前最流行开发 MCS-51 系列单片 机的软件 ， 这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持 Keil 即可看出 。Keil 提供了包括 C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案 ， 通 过一个集成开发环境(uVision)将这些部份组合在一起 。运行 Keil软件需要 Pentium 或以 上的 CPU ， 16MB 或更多 RAM、20M 以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统 。掌握这一软件的使用对于使用 51 系列单片机的爱好者来说是十分必要的 ， 如 果你使用 C 语言编程 ， 那么 Keil几乎就是你的不二之选(目前在国内你只能买到该软件、 而你买的仿真机也很可能只支持该软件) ， 即使不使用 C 语言而仅用汇编语言编程 ， 其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍 。
我们将通过一些实例来学习 Keil 软件的使用 ， 在这一部份我们将学习如何输入源程序 ，  建立工程、对工程进行详细的设置 ， 以及如何将源程序变为目标代码 。图 1所示电路图使用
89C51 单片机作为主芯片 ， 这种单片机性属于 MCS-51 系列 ， 其内部有 4K 的 FLASH ROM,可以反复擦写 ， 非常适于做实验 。89C51 的P1 引脚上接 8 个发光二极管 ， P3.2~P3.4 引脚上接 4 个按钮开关 ， 我们的第一个任务是让接在 P1 引脚上的发光二极管依次循环点亮 。
一、Keil 工程的建立
首先启动 Keil 软件的集成开发环境 ， 这里假设读者已正确安装了该软件 ， 可以从桌面 上直接双击 uVision 的图标以启动该软件 。
UVison 启动后 ， 程序窗口的左边有一个工程管理窗口 ， 该窗口有 3 个标签 ， 分别是Files、Regs、和Books ， 这三个标签页分别显示当前项目的文件结构、CPU 的寄存器及部份特殊 功能寄存器的值(调试时才出现)和所选 CPU 的附加说明文件 ， 如果是第一次启动Keil ，  那么这三个标签页全是空的 。
1、源文件的建立
 
 
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使用菜单“File->New ”或者点击工具栏的新建文件按 钮 ， 即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编缉窗口 ，  在该窗口中输入以下汇编语言源程序 ， 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,$ 图 1 简单的键盘、显示板
END
DJNZ R7,D1
RET
保存该文件 ， 注意必须加上扩展名(汇编语言源程序一般用 asm 或 a51 为扩展名) ， 这里假定将文件保存为 exam1.asm 。
需要说明的是 ， 源文件就是一般的文本文件 ， 不一定使用 Keil 软件编写 ， 可以使用任意 文本编缉器编写 ， 而且 ， Keil 的编缉器对汉字的支持不好 ， 建议使用UltraEdit 之类的编缉 软件进行源程序的输入 。
2、建立工程文件
在项目开发中 ， 并不是仅有一个源程序就行了 ， 还要为这个项目选择 CPU(Keil 支持数 百种 CPU ， 而这些 CPU的特性并不完全相同) ， 确定编译、汇编、连接的参数 ， 指定调试 的方式 ， 有一些项目还会有多个文件组成等 ， 为管理和使用方便 ， Keil 使用工程(Project)这一概念 ， 将这些参数设置和所需的所有文件都加在一个工程中 ， 只能对工程而不能对单一 的源程序进行编译(汇编)和连接等操作 ， 下面我们就一步一步地来建立工程 。
 
 
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点击“Project->New Project… ”菜单 ， 出现一个对话框 ， 要求给将要建立的工程起一个 名字 ， 你可以在编缉框中输入一个名字
(设为 exam1) ， 不需要扩展名 。点击“保 存”按钮 ， 出现第二个对话框 ， 如图 2
所示 ， 这个对话框要求选择目标 CPU(即 你所用芯片的型号) ， Keil 支持的 CPU 很多 ， 我们选择 Atmel 公司的 89C51 芯 片 。点击ATMEL 前面的“+”号 ， 展开
该层 ， 点击其中的 89C51 ， 然后再点击
“确定”按钮 ， 回到主界面 ， 此时 ， 在 工程窗口的文件页中 ， 出现了“Target
1” ， 前面有“+”号 ， 点击“+”号展开 ， 
可以看到下一层的“ Source Group1” ， 这 时的工程还是一个空的工程 ， 里面什么
文件也没有 ， 需要手动把刚才编写好的
源程序加入 ， 点击“Source Group1”使 其反白显示 ， 然后 ， 点击鼠标右键 ， 出现一个下 拉菜单 ， 如图 3 所示 。选中其中的“Add file toGroup”Source Group1” ， 出现一个对话框 ， 要求 寻找源文件 ， 注意 ， 该对话框下面的“文件类型” 默认为 C sourcefile(*.c) ， 也就是以 C 为扩展名 的文件 ， 而我们的文件是以 asm 为扩展名的 ，  所以在列表框中找不到 exam1.asm ， 要将文件类型改掉 ， 点击对话框中“文件类型”后的下拉列 表 ， 找到并选中“Asm Source File(*.a51,*.asm) ，  这样 ， 在列表框中就可以找到exam1.asm 文件 了 。
双击 exam1.asm 文件 ， 将文件加入项目 ， 注
图 2 选择目标 CPU
 
 
图 3 加入文件
意 ， 在文件加入项目后 ， 该对话框并不消
失 ， 等待继续加入其它文件 ， 但初学时常 会误认为操作没有成功而再次双击同一文 件 ， 这时会出现如图 4 所示的对话框 ， 提示你所选文件已在列表中 ， 此时应点击“确 定” ， 返回前一对话框 ， 然后点击“Close” 即可返回主界面 ， 返回后 ， 点击“Source Group1”前的加号 ， 会发现 exam1.asm 文 件已在其中 。双击文件名 ， 即打开该源程 序 。
二、工程的详细设置
 
 
图 4 重复加入文件的错误
工程建立好以后 ， 还要对工程进行进一步的设置 ， 以满足要求 。
首先点击左边 Project 窗口的 Target 1 ， 然后使用菜单“Project->Option for target ‘target1’”即出现对工程设置的对话框 ， 这个对话框可谓非常复杂 ， 共有 8 个页面 ， 要全部搞清可不容 易 ， 好在绝大部份设置项取默认值就行了 。
 
 
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设置对话框中的 Target 页面 ， 如
图 5 所示 ， Xtal 后面的数值是晶振频 率值 ， 默认值是所选目标 CPU 的最高 可用频率值 ， 对于我们所选的 AT89C51 而言是24M ， 该数值与最终
产生的目标代码无关 ， 仅用于软件模
拟调试时显示程序执行时间 。正确设 置该数值可使显示时间与实际所用时间一致 ， 一般将其设置成与你的硬件
图 5 对目标进行设置
所用晶振频率相同 ， 如果没必要了解程序执行的时间 ， 也可以不设 ， 这里设置为 12 。
Memory Model 用于设置 RAM 使用情况 ， 有三个选择项 ， Small 是所有变量都在单片 机的内部 RAM 中;Compact是可以使用一页外部扩展 RAM ， 而 Larget 则是可以使用全部 外部的扩展 RAM 。Code Model 用于设置 ROM空间的使用 ， 同样也有三个选择项 ， 即 Small 模式 ， 只用低于 2K 的程序空间;Compact 模式 ， 单个函数的代码量不能超过 2K ， 整个程序 可以使用64K 程序空间;Larget 模式 ， 可用全部 64K 空间 。Use on-chip ROM 选择项 ， 确认
是否仅使用片内 ROM(注意：选中该项并不会影响最终生成的目标代码量);Operating 项
是操作系统选择 ， Keil 提供了两种操作系统：Rtx tiny 和 Rtx full ， 关于操作系统是另外一个很大的话题了 ， 通常我们不使用任何操作系统 ， 即使用该项的默认值：None(不使用任何 操作系统);Off Chip Code memory 用以确定系统扩展ROM 的地址范围 ， Off Chip xData memory 组用于确定系统扩展 RAM 的地址范围 ， 这些选择项必须根据所用硬件来决定 ， 由于该例是单片应用 ， 未进行任何扩展 ， 所以均不重新选择 ， 按默认值设置 。
设置对话框中的 OutPut 页面 ， 如图 6 所示 ， 这里面也有多个选择项 ， 其中 Creat Hex file用于生成可执行代码文件(可以用编程器写入单片机芯片的 HEX 格式文件 ， 文件的扩展名为.HEX) ， 默认情况下该项未被选中 ， 如果要写片做硬件实验 ， 就必须选中该项 ， 这一点是 初学者易疏忽的 ， 在此特别提醒注意 。选中 Debug information将会产生调试信息 ， 这些信 息用于调试 ， 如果需要对程序进行调试 ， 应当选中该项 。Browse information 是产生浏览信 息 ， 该信息可以用菜单view->Browse 来查看 ， 这里取默认值 。按钮“ ｓｅｌｅｃｔ Folder for objects ”
是用来选择最终的目标文件所在的
文件夹 ， 默认是与工程文件在同一 个文件夹中 。Name of Executable 用 于指定最终生成的目标文件的名 字 ， 默认与工程的名字相同 ， 这两项一般不需要更改 。
工程设置对话框中的其它各页 面与 C51 编译选项、A51 的汇编选 项、BL51 连接器的连接选项等用法 有关 ， 这里均取默认值 ， 不作任何
 
 
图 6 对输出进行控制
修改 。以下仅对一些有关页面中常用的选项作一个简单介绍 。
Listing 标签页用于调整生成的列表文件选项 。在汇编或编译完成后将产生(*.lst)的列表文件 ， 在连接完成后也将产生(*.m51)的列表文件 ， 该页用于对列表文件的内容和形式 进行细致的调节 ， 其中比较常用的选项是“C CompileListing”下的“Assamble Code”项 ，  选中该项可以在列表文件中生成 C 语言源程序所对应的汇编代码 。
 
 
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C51 标签页用于对 Keil 的 C51 编译器的编译过程进行控制 ， 其中比较常用的是“Code Optimization”组 ， 如图 7 所示 ， 该组中Level 是优化等级 ， C51 在对源程序进行编译时 ， 可 以对代码多至 9 级优化 ， 默认使用
第 8 级 ， 一般不必修改 ， 如果在编
译中出现一些问题 ， 可以降低优化 级别试一试 。Emphasis 是选择编 译优先方式 ， 第一项是代码量优化
(最终生成的代码量小);第二项 是速度优先(最终生成的代码速度快);第三项是缺省 。默认的是速 度优先 ， 可根据需要更改 。
图 7 代码生成控制
设置完成后按确认返回主界面 ， 工程文件建立、设置完毕 。
三、编译、连接
 
 
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在设置好工程后 ， 即可进行编译、连接 。选择菜单 Project->Build target ， 对当前工程进行连接 ， 如果当前文件已修改 ， 软件会先对该文件进行编译 ， 然后再连接以产生目标代码; 如果选择 Rebuild All target files 将会
对当前工程中的所有文件重新进行编
译然后再连接 ， 确保最终生产的目标 代码是最新的 ， 而 Translate … .项则仅 对该文件进行编译 ， 不进行连接 。
以上操作也可以通过工具栏按钮直 接进行 。图 8 是有关编译、设置的工具
栏按钮 ， 从左到右分别是：编译、编译
连接、全部重建、停止编译和对工程进 行设置 。
编译过程中的信息将出现在输出窗 口中的 Build 页中 ， 如果源程序中有语
图 8 有关编译、连接、项目设置的工具条
 
 
图 9 正确编译、连接之后的结果
【实例学习 Keil 软件的使用】法错误 ， 会有错误报告出现 ， 双击该行 ， 可以定位到出错的位置 ， 对源程序反复修改之后 ，  最终会得到如图 9 所示的结果 ， 提示获得了名为 exam1.hex的文件 ， 该文件即可被编程器读 入并写到芯片中 ， 同时还产生了一些其它相关的文件 ， 可被用于 Keil 的仿真与调试 ， 这时 可以进入下一步调试的工作 。

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