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1、Keil软件及其调试功能简介Keil软件及其调试功能简介 目前流行的51系列单片机开发软件是德国Keil公司推出的Keil C51软件,它是一个基于32位Windows环境的应用程序,支持C语言和汇编语言编程,其6.0以上的版本将编译和仿真软件统一为。Keil提供包括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,由以下几部分组成:Vision IDE集成开发环境、C51编译器、A51汇编器、LIB51库管理器、BL51连接/定位器、OH51目标文件生成器以及Monitor-51、RTX51实时操作系统。 应用Keil进行软件仿真开发的主要步骤为:编写源程序并保
2、存建立工程并添加源文件设置工程编译/汇编、连接,产生目标文件程序调试。Keil使用“工程”的概念,对工程进行编译/汇编、连接等操作。工程的建立、设置、编译/汇编及连接产生目标文件的方法非常易于掌握。首先选择菜单File-New,在源程序编辑器中输入汇编语言或C语言源程序并保存,注意保存时必须在文件名后加上扩展名.asm或.c;然后选择菜单Project-New Project,建立新工程并保存;工程保存后会立即弹出一个设备选择对话框,选择CPU后点确定返回主界面。这时工程管理窗口的文件页会出现“Target1”,将其前面+号展开,接着选择Source Group1,右击鼠标弹出快捷菜单,选择“
3、Add File to Group Source Group1”,出现一个对话框,要求寻找并加入源文件。加入文件后点close返回主界面,展开“Source Group1”前面+号,就会看到所加入的文件,双击文件名,即可打开该源程序文件。紧接着对工程进行设置,选择工程管理窗口的Target1,再选择Project-Option for TargetTarget1,打开工程属性设置对话框,共有8个选项卡,主要设置工作包括在Target选项卡中设置晶振频率、在Debug选项卡中设置实验仿真板等,如要写片,还必须在Output选项卡中选中“Creat Hex Fi”;其它选项卡内容一般可取默认值。工
4、程设置后按F7键进行编译/汇编、连接以及产生目标文件。 成功编译/汇编、连接后,选择菜单Debug-Start/Stop Debug Session进入程序调试状态,Keil提供对程序的模拟调试功能,内建一个功能强大的仿真CPU以模拟执行程序。Keil能以单步执行、过程单步执行、全速执行等多种运行方式进行程序调试。如果发现程序有错,可采用在线汇编功能对程序进行在线修改,不必执行先退出调试环境、修改源程序、对工程重新进行编译/汇编和连接、然后再次进入调试状态的步骤。对于一些必须满足一定条件才能被执行的、难以用单步执行方式进行调试的程序行,可采用断点设置的方法处理。在模拟调试程序后,还须通过编程器
5、将.hex目标文件烧写入单片机中才能观察目标样机真实的运行状况。 Keil软件Eval版的功能与商业版相同,只是程序的最大代码量不得超过2kB,但对初学者而言已是足够。Keil软件由于其强大的软件仿真功能,友好的用户界面以及易于掌握的特点而受到工程技术人员的欢迎,有人甚至认为Keil是目前最好的51单片机开发应用软件。 51单片机数字实验室的应用实例 运用Keil软件并结合数字外围器件只需在PC机上便可进行单片机实验,下面以两个实例来说明运用Keil软件进行程序调试的过程。 例1:单片机晶振频率为12MHz,利用T0方式0产生5ms的定时,在P1.0引脚上输出10ms的方波 按前面所述方法步骤
6、对源程序成功汇编、连接后按Ctrl+F5键进入程序调试,再选择菜单Peripherals-I/O-Ports-Port 1打开P1口参数窗口显示P1口状态,选择Peripherals-Timer-Timer 0打开定时器T0窗口显示其参数;这里采用断点调试方式,在中断服务子程序第一行设置断点,出现红色标记,如图3所示。 点击调试工具栏上的Run按钮,程序执行到断点处停止,如连续点击运行则可从Port1窗口观察到P1.0引脚电平值的变化,而此时Regs窗口中的sec值即为定时时间。 显然该例需要实验者根据P1口的值来对输出的方波进行想象,并不直观。 例2: 数字实验仿真板的应用:流水灯实验 针对
7、Keil的软件仿真器, 有人提出了利用VC+编写动态链接库仿真单片机外围器件的思路和方法;另有人设计开发了几个外围器件数字实验仿真板,这些实验仿真板相当于是Keil Version2仿真环境下的dll插件。如键盘、LED显示实验仿真板、带有数码管的实验仿真板等,见图4所示。以ledkey仿真板为例,它采用Atmel89C51单片机作为主芯片,P1引脚上接8个发光二极管,P3.2-3.5引脚上接4个按钮开关。安装数字仿真实验板时只需将实验仿真板文件复制到Keil软件的KeilC51Bin文件夹即可。在使用实验仿真板之前还需对工程进行设置,先选择工程管理窗口的Target1,再选择Project-
8、Option for Target Target1,打开对话框,选择Debug选项卡,在其左下角的Parameter文本框中输入“-d”和文件名,如使用ledkey.dll实验仿真板,就输入“-dledkey”,然后点确定即可。进入程序调试后点击菜单Peripherals,就会看到多出一项“键盘LED仿真板”,选择该项,就会出现图4所示ledkey实验仿真板界面。 流水灯实验是最常见的单片机实验之一,这里我们要实现用单片机控制图4ledkey仿真板上8个LED依次循环发光。应用Keil软件,按照步骤进入程序调试状态,并点击菜单Peripherals打开ledkey仿真板,然后运行程序,可通过观察仿真板上灯光的变化,检查程序的正确与否,非常形象生动,而不必再依靠对P1口的值进行观察想象,有助于初学者对单片机基本知识的掌握和激发学习的热情。