第一節 系統概述 Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容
單片機C語言軟件開發系統,與匯編相比,C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優勢,因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發,體會更加深刻。
Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具,全Windows界面。另外重要的一點,只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高,多數語句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。在開發大型軟件時更能體現高級語言的優勢。
下面詳細介紹Keil C51開發系統各部分功能和使用。
第二節 Keil C51單片機軟件開發系統的整體結構
C51工具包的整體結構,如圖(1)所示,其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發環境(IDE),可以完成編輯、編譯、連接、調試、仿真等整個開發流程。開發人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創建生成庫文件,也可以與庫文件一起經L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉換成標準的Hex文件,以供調試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調試,也可由仿真器使用直接對目標板進行調試,也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。
第三節 Keil C51工具包的安裝
1. C51 for Dos
在Windows下直接運行軟件包中DOS\C51DOS.exe然后選擇安裝目錄即可。完畢后欲使系統正常工作須進行以下操作(設C:\C51為安裝目錄):
修改Autoexec.bat,加入
path=C:\C51\Bin
Set C51LIB=C:\C51\LIB
Set C51INC=C:\C51\INC
然后運行Autoexec.bat
2. C51 for Windows的安裝及注意事項:
在Windows下運行軟件包中WIN\Setup.exe,最好選擇安裝目錄與C51 for Dos相同,這樣設置最簡單(設安裝于C:\C51目錄下)。然后將軟件包中crack目錄中的文件拷入C:\C51\Bin目錄下。
第四節 Keil C51工具包各部分功能及使用簡介
1. C51與A51
(1) C51
C51是C語言編譯器,其使用方法為:
C51 sourcefile[編譯控制指令]
或者 C51 @ commandfile
其中sourcefile為C源文件(.C)。大量的編譯控制指令完成C51編譯器的全部功能。包控C51輸出文件C.LST,.OBJ,.I和.SRC文件的控制。源文件(.C)的控制等,詳見第五部分的具體介紹。
而Commandfile為一個連接控制文件其內容包括:.C源文件及各編譯控制指令,它沒有固定的名字,開發人員可根據自己的習慣指定,它適于用控制指令較多的場合。
(2) A51
A51是匯編語言編譯器,使用方法為:
A51 sourcefile[編譯控制指令]
或 A51 @ commandfile
其中sourcefile為匯編源文件(.asm或.a51),而編譯控制指令的使用與其它匯編如ASM語言類似,可參考其他匯編語言材料。
Commandfile同C51中的Commandfile類似,它使A51使用和修改方便。
2. L51和BL51
(1) L51
L51是Keil C51軟件包提供的連接/定位器,其功能是將編譯生成的OBJ文件與庫文件連接定位生成絕對目標文件(.ABS),其使用方法為:
L51 目標文件列表[庫文件列表] [to outputfile] [連接控制指令]
或 L51 @Commandfile
源程序的多個模塊分別經C51與A51編譯后生成多個OBJ文件,連接時,這些文件全列于目標文件列表中,作為輸入文件,如果還需與庫文件(.LiB)相連接,則庫文件也必須列在其后。outputfile為輸文件名,缺少時為第一模塊名,后綴為.ABS。連接控制指令提供了連接定位時的所有控制功能。Commandfile為連接控制文件,其具體內容是包括了目標文件列表,庫文件列表及輸出文件、連接控制命令,以取代第一種繁瑣的格式,由于目標模塊庫文件大多不止1個,因而第2種方法較多見,這個文件名字也可由使用者隨意指定。
(2) Bl51
BL51也是C51軟件包的連接/定位器,其具有L51的所有功能,此外它還具有以下3點特別之處:
a. 可以連接定位大于64kBytes的程序。
b. 具有代碼域及域切換功能(CodeBanking & Bank Switching)
c. 可用于RTX51操作系統
RTX51是一個實時多任務操作系統,它改變了傳統的編程模式,甚至不必用main( )函數,單片機系統軟件向RTOS發展是一種趨勢,這種趨勢對于186和386及68K系列CPU更為明顯和必須,對8051因CPU較為簡單,程序結構等都不太復雜,RTX51作用顯得不太突出,其專業版軟件PK51軟件包甚至不包括RTX51Full,而只有一個RTX51TINY版本的RTOS。RTX51 TINY適用于無外部RAM的單片機系統,因而可用面很窄,在本文中不作介紹。Bank switching技術因使用很少也不作介紹。
3. DScope51,Tscope51及Monitor51
(1) dScope51
dScope51是一個源級調試器和模擬器,它可以調試由C51編譯器、A51匯編器、PL/M-51編譯器及ASM-51匯編器產生的程序。它不需目標板(for windows也可通過mon51接目標板),只能進行軟件模擬,但其功能強大,可模擬CPU及其外圍器件,如內部串口,外部I/O及定時器等,能對嵌入式軟件功能進行有效測試。
其使用方法為:
DS51[debugfile][INIT(initfile)]
其中debugfile是一個Hex格式的8051文件,即待調試的文件其為可選的,可在進入dScope51后用load命令裝入。
Initfile為一個初使化文件,它在啟動dScope51后,在debugfile裝入前裝入,裝有一些dScope的初使化參數及常用調試函數等。下面是一個dScope.ini文件(for dos)的內容:
Load ..\..\ds51\8051.iof
Map 0,0xffff
dScope51 for Windows則直接用鼠標進入,然后用load裝入待調文件。
(2) tScope51
與dScope51不同的是Scope51必須帶目標板,目前它可以通過兩種方式訪問目標板。(1) 通過EMul51在線仿真器,tScope51為該仿真器準備了一個動態連接文件EMUL51.IOT,但該方法必須配合該仿真器。(2) 通過Monitov51監控程序,這種方法是可行的,tScope51為訪問Monitor51專門帶有MON51.IOT連接程序,使用時可通過串口及監控程序來調試目標板。
其使用方法為:
TS51[INIT(file_name.ini)]
其中file_name.ini為一個初使化文件。
進入TS51后,必須裝入IOT文件,可用的有MON51.IOT及EMUL51.IOT兩種,如裝入MON51.IOT:
Load.C:\C51\TS51\MON51.IOT CPUTYPE(80517)
可惜的是tScope51只有for Dos的版本。
(3) Monitor 51
Monitor51是一個監控程序通過PC機的串口與目標板進行通信,Monitor操作需要MON51或dScope51 for Windows,后面部分將對Monitor51做較為詳細的介紹。
4. Ishell及uVision
(1) Ishell for Dos
這是一個for Dos的IDE,直接在命令行鍵入Ishell,則進入該環境,它使用簡單方便。其命令行與DOS命令行具有同樣的功能,對單模塊的Project直接由菜單進行編譯連接,對多模塊的project。則通過批處理,BAT文件進行編譯連接,然后通過菜單控制由dScope51或tScope51對程序進行調試,因為是for dos的,不做太詳細介紹。
(2) uVision for Windows
uVision for Windows是一個標準的Windows應用程序,它是C51的一個集成軟件開發平臺,具有源代碼編輯、project管理、集成的make等功能,它的人機界面友好,操作方便,是開發者的首選,具體配置及使用見第五部分。