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1、基于C语言的单片机应用,宋维君,Nanjing college of information Technology,Nanjing college of information Technology,课程简介,1、单片机系统概论2、集成开发环境u Vision2 3、单片机c语言4、基于c语言的单片机系统设计,Nanjing college of information Technology,第一次 单片机系统概论,一、嵌入式系统与单片机系统,（一）嵌入式系统发展、应用 1、嵌入式系统的发展,Nanjing college of information Technology,（一）嵌入式系统相
2、关概念 2、嵌入式系统的应用领域,（一）嵌入式系统相关概念 2、嵌入式系统的应用领域,无处不在的嵌入式系统,2、嵌入式系统的应用领域小结,（一）嵌入式系统相关概念2、什么是嵌入式系统？,Nanjing college of information Technology,2、什么是嵌入式系统？,（二）单片机是典型的嵌入式系统 单片机从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，在其基本结构上，衍生出了能满足各种应用要求的兼容系统，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行及控制品质等方面的要求，因此单片机构成的系统，是发展最快、品种最多、数量最大、应用最广的嵌入式系统
3、。,Nanjing college of information Technology,二、单片机系统1、单片机的概念,单片机是单片微型计算机（single chip microcomputer）的简称，它是在一块半导体芯片上，集成了CPU、半导体存储器、I/O接口、中断系统和定时器等计算机必备部件，所构成的一个完整的数字电子计算机。缩写为MCU(microcontroller Unit).,Nanjing college of information Technology,二、单片机的概念,Nanjing college of information Technology,2、单片机的特点,
4、1)具有优异的性能价格比 单片机尽可能地把应用所需的存储器,各种功能的I/O 接口集成在一块芯片内,因而其性能很高,而价格却相对较低廉,即性能价格比很高。2)集成度高、体积小、可靠性高 单片机把各种功能部件集成在一块芯片上，因而集成度高，均为大规模或超大规模集成电路。又内部采用总线结构，减少了芯片之间的连线，这大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。同时，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合于在恶劣环境下工作。,Nanjing college of information Technology,2、单片机的特点,3)控制功能强 单片机体积虽小,但“五脏俱全”，它非常适用于专门的控制用途
5、。为了满足工业控制要求，一般单片机的指令系统中有极丰富的转移指令，I/O 口的逻辑操作指令以及位操作指令。其逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。4)低电压、低功耗 单片机大量用于携带式产品和家用消费类产品，低电压和低功耗尤为重要。目前，许多单片机已可在2.2V 电压下运行,有的已能在1.2V 或0.9V 下工作,功耗降至A 级,一粒钮扣电池就可长期使用。,Nanjing college of information Technology,3、单片机的分类,目前单片机品种很多，至少有50 多个系列，300 多个品种。对这些单片机可按以下标准进行分类。1)按生产厂家分 美国的英特尔(Int
6、el)公司、摩托罗拉（Motorola）公司、国家办导体(NS)公司、Atmel(尔特梅耳)公司、微芯片(Microchip)公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等等。日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等等。荷兰的飞利浦(Philips)公司。德国的西门子(Siemens)公司等等。,Nanjing college of information Technology,3、单
7、片机的分类,2)按字长分 4 位单片机 8 位单片机 16 位单片机 32 位单片机,Nanjing college of information Technology,3、单片机的分类,3)处理器体系集中指令集（CISC）和精简指令集（RISC）集中指令集（CISC）：采用CISC结构的单片机数据线和指令线分时复用，即所谓冯.诺伊曼结构。它的指令丰富，功能较强，但取指令和取数据不能同时进行，速度受限，价格亦高。精简指令集（RISC）：采用RISC结构的单片机数据线和指令线分离，即所谓哈佛结构。这使得取指令和取数据可同时进行，且由于一般指令线宽于数据线，使其指令较同类CISC单片机指令包含更多
8、的处理信息，执行效率更高，速度亦更快。同时，这种单片机指令多为单字节，程序存储器的空间利用率大大提高，有利于实现超小型化。,Nanjing college of information Technology,属于CISC结构的单片机有Intel8051系列、Motorola的M68HC系列、Atmel的AT89系列、台湾Winbond(华邦)W78系列、荷兰Pilips的PCF80C51系列等；属于RISC结构的有Microchip公司的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韩国三星公司的KS57C系列4位单片机、台湾义隆的EM-78系列等。一般来说，控制关系较简单的
9、小家电，可以采用RISC型单片机；控制关系较复杂的场合，如通讯产品、工业控制系统应采用CISC单片机。不过，RISC单片机的迅速完善，使其佼佼者在控制关系复杂的场合也毫不逊色。,3)处理器体系,单片机可分为EPROM、OTP（一次可编程）、QTP（掩膜）三种等。我国一开始都采用ROMless型单片机（片内无ROM，需片外配EPROM），对单片机的普及起了很大作用，但这种强调接口的单片机无法广泛应用，甚至走入了误区。如单片机的应用一味强调接口，外接I/O及存储器，便失去了单片机的特色。目前单片机大都将程序存储体置于其内，给应用带来了极大的方便。值得一提的是，以往OTP型单片机的价格是QTP的3倍
10、，而现在已降至1.51.2倍，选用OTP型以免订货周期、批量的麻烦是可取的。,5)程序存储方式,6)按用途大体上可分为两大类：通用型单片机和专用型单片机 专用型单片机是指用途比较专一，出厂时程序已经一次性固化好，不能再修改的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一种。其生产成本很低。通用型单片机的用途很广泛，使用不同的接口电路及编制不同的应用程序就可完成不同的功能。小到家用电器仪器仪表，大到机器设备和整套生产线都可用单片机来实现自动化控制。,3、单片机的分类,4、单片机的应用范围,单片机的特点决定其应用领域非常宽广。无论是工业部门、国防部门、民用部门乃至事业部门，到处都有他的身影。现将单片机的
11、应用大致归纳为以下几个方面。(1)在智能仪器仪表中的应用(2)在机电一体化中的应用(3)在实时过程控制中的应用(4)在分布式多机系统中的应用(5)在家用电器中的应用(6)在其它方面的应用,Nanjing college of information Technology,5、单片机的发展,单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。1.SCM即单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel
12、公司功不可没。,Nanjing college of information Technology,5、单片机的发展,1.SCM即单片微型计算机这一时期的特点是：嵌入式计算机系统的芯片集成设计；少资源、无软件，只保证基本控制功能。,Nanjing college of information Technology,5、单片机的发展,2、MCU即微控制器（MicroControllerUnit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。,Nanjing colleg
13、e of information Technology,5、单片机的发展,2、MCU即微控制器（MicroControllerUnit）Intel公司推出的MCS96单片机，将一些用于测控系统的模数转换器(ADC)、程序运行监视器(WDT)、脉宽调制器(PWM)、高速I/O口纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。,Nanjing college of information Technology,5、单片机的发展,3.SoC片上系统 单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、
14、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。,Nanjing college of information Technology,6、常用单片机系列介绍,Intel-(MCS51系列,MCS96系列)Atmel-(AT89系列,MCS51内核)Microchip-(PIC系列)Motorola-(68HCXX系列)Zilog-(Z86系列)Philips-(87,80系列,MCS51内核)Siemens-(SAB80系列,MCS51内核)NEC-(78系列)Epson-,Nanjing co
15、llege of information Technology,Intel公司,单片机是由大名鼎鼎的Intel公司发明的，最初的系列是MCS-48，后来有了更加完善的 MCS-51，也就是经常说的51系列单片机，它是一种8位的单片机，这个系列的单片机包括了多个种类，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等。其中8051是最典型的产品，人们习惯使用8051来称呼 MCS-51系列单片机，后来Intel公司把它的核心技术转让给了世界上很多的小公司，所以世界上就有了许多公司生产51系列兼容单片机，比如飞利浦的 87LPC系列、华邦的W78系列、达拉斯的DS87系列、现代的GSM
16、97系列、ADI（美国模拟器件公司）等公司占有市场份额最大。,Nanjing college of information Technology,常用单片机系列介绍,美国ATMEL(尔特梅耳)公司,美国ATMEL(尔特梅耳)公司是世界上著名的高性能、低功耗、非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体公司。ATMEL 公司最令人注目的是E2PROM 和闪速(flash)存储器技术，一直处在世界领先地位。ATMEL公司的单片机可分为AT89、AT90、AT91 和智能IC 卡等四个系列，这些单片机内部含有Flash存储器，故它们在便携类产品中大有用武之地。,Nanjing college of in
17、formation Technology,常用单片机系列介绍,美国ATMEL(尔特梅耳)公司,现在我国比较流行的是美国ATMEL公司的89CX、89SX系列等。与8031、8051等型号的单片机，是同一个系列，即MCS-51系列，只是上述的 几个单片机系列更加新型一些，使用起来更加方便一些，而8031、8051等型号的单片机已经属于淘汰产品，在市场上面很少见到了。,Nanjing college of information Technology,常用单片机系列介绍,AVR单片机是 Atmel 公司 1997 年推出的 RISC 单片机。由于 AVR 采用了 RISC 的这种结构，使AVR系列
18、单片机都具备了1MIPS/MHz（百万条指令每秒/兆赫兹）的高速处理能力。AVR单片机吸收了 DSP 双总线的特点，采用 Harvard 总线结构，因此单片机的程序存储器和数据存储器是分离的，并且可对具有相同地址的程序存储器和数据存储器进行独立的寻址。在 AVR单片机中，CPU 执行当前指令时取出将要执行的下一条指令放入寄存器中，从而可以避免传统 MCS51 系列单片机中多指令周期的出现。在 AVR 单片机中，寄存器由32个通用工作寄存器组成，并且任何一个寄存器都可以充当累加器，从而有效地避免了累加器的瓶颈效应，提高了系统的性能。,美国ATMEL(尔特梅耳)公司,AVR单片机具有良好的集成性能
19、。AVR 系列的单片机都具备在线编程接口，其中的 Mega 系列还具备JTAG仿真和下载功能；都含有片内看门狗电路、片内程序 Flash、同步串行接口 SPI；多数 AVR 单片机还内嵌了 AD 转换器、EEPROM、摸拟比较器、PWM 定时计数器等多种功能；AVR 片机的 I/O 接口具有很强的驱动能力，灌电流可直接驱动继电器、LED等器件，从而省去驱动电路，节约系统成本。AVR单片机采用低功率、非挥发的 CMOS 工艺制造，除具有低功耗、高密度的特点外，还支持低电压的联机 Flash，EEPROM 写入功能。AVR单片机还支持 Basic、C 等高级语言编程。采用高级语言对单片机系统进行开
20、发是单片机应用的发展趋势。对单片机用高级语言编程可很容易地实现系统移植，并加快软件的开发过程。AVR 单片机具有多个系列，包括 ATtiny、AT90、ATmega。每个系列又包括多个产品，它们在功能和存储器容量等方面有很大的不同，但基本结构和原理都类似，而且编程方也相同。,MSP430单片机,是TI(德州仪器)的一款超低功耗flash型16位RISC指令集单片机,它具有强大的处理能力、丰富的片上外围模块和方便高效的开发方式.它具有:片内硬件乘法器.2个16位的定时器,且带有3-7个捕获/比较寄存器,带PWM输出;2个串行通讯接口,支持通用异步协议(UART协议)和同步协议(SPI协议),支持
21、I2C协议.模数转换模块:多通道的10/12/16位A/D转换模块,双路12位D/A,片内比较器.,MSP430单片机,多功能I/O,最多有48个I/O引脚,每个I/O口分别对应输入、输出、功能选择、中断等多个寄存器,大大增强了端口功能和灵活性.(6)超低功耗,RAM保持只需0.1uA,活动状态250uA/MIPS,CPU从待机状态到运行状态只需1uS.(7)最多达160段的LCD片内驱动(8)支持JTAG技术,方便快捷的开发环境,便宜且易获取的开发工具.MSP430强大的混合信号处理能力,已广泛应用于电源系统的检测、监控、遥测、人机界面等控制中,是理想的电源系统控制器.,PIC单片机,1)P
22、IC最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。PIC系列从低到高有几十个型号，可以满足各种需要。其中，IC12C508单片机仅有8个引脚，是世界上最小的单片机，该型号有512字节ROM、25字节RAM、一个8位定时器、一根输入线、5根I/O线，市面售价在36元人人民币。这样一款单片机在象摩托车点火器这样的应用无疑是非常适合。PIC的高档型号，如PIC16C74（尚不是最高档型号）有40个引脚，其内部资源为ROM共4K、192字节RAM、8路A/D、3个8位定时器、2个CCP模块、三个串行口、1个并行口、11个中断源、33个I
23、/O脚。这样一个型号可以和其它品牌的高档型号媲美。2)精简指令使其执行效率大为提高。,PIC单片机,3)其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至220V交流电源,可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。4)彻底的保密性。PIC以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。5)自带看门狗定时器，可以用来提高程序运行的可靠性。6)睡眠和低功耗模式。虽然PIC在这方面已不能与新型的TIMSP430相比，但在大多数应用场合还是能满足需要的。,C8051F系列单片机,Silicon Lab
24、s 公司(芯科实验室)C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用，可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点，其性能优势具体体现在以下方面：基于增强的CIP-51内核，其指令集与MCS-51完全兼容，具有标准8051的组织架构，可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构，70%的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期，是标准8051指令执行速度的12倍；其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等)，是目前世界上速度最快的8位单片机。增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs 公司 C80
25、51F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率,C8051F系列单片机,集成了丰富的模拟资源，绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC，在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换；片内ADC的采样精度最高可达24bit，采样速率最高可达500ksps，部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC，可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口；片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理，
26、提高了系统运行的可靠性。集成了丰富的外部设备接口。具有两路UART和最多可达5个定时器等，此外还根据不同的需要集成了SPI、USB、CAN等接口。外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比，C8051单片机不仅减少了系统成本，更大大降低了功耗。,C8051F系列单片机,具有独立的片内时钟源(精度最高可达0.5%)，设计人员既可选择外接时钟，也可直接应用片内时钟，同时可以在内外时钟源之间自如切换。片内时钟源降低了系统设计的复杂度，提高了系统可靠性，而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来
27、降低系统功耗实现了I/O从固定方式到交叉开关配置。固定方式的I/O端口，既占用引脚多，配置又不够灵活。在C8051F中，则采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置，外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。,C8051F系列单片机,复位方式多样化，C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位，提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器0复位、WDT复位和引脚配置复位。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。从传统的仿真调试到基于JTAG接口的在系统调试。C8051F在8位单片机中率先配置了标
28、准的JTAG接口。C8051F的JTAG接口不仅支持Flash ROM的读/写操作及非侵入式在系统调试，它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制，可对所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。C8051F系列单片机型号齐全，可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号，提供从多达100个引脚的高性能单片机到最小3mmX3mm的封装，满足不同设计的需要。,基于上述特点，C8051F系列单片机作为SoC芯片的杰出代表能够满足绝大部分场合的复杂功能要求，并在嵌入式领域的各个场合都得到了广泛的应用：在工业控制领域，其丰富的模拟资源可用于工业现场多
29、种物理量的监测、分析及控制和显示；在便携式仪器领域，其低功耗和强大的外设接口也非常适合各种信号的采集、存储和传输；此外，新型的C8051F5xx系列单片机也在汽车电子行业中崭露头角。正是这些优势，使得C8051单片机在进入中国市场的短短几年内就迅速风靡，相信随着新型号的不断推出以及推广力度的不断加大，C8051系列单片机将迎来日益广阔的发展空间，成为嵌入式领域的时代宠儿。,C8051F系列单片机,7、单片机系统组成,单片机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统主要由单片机芯片配上少量的外围元件以及被控对象组成。软件系统通常只包括用汇编语言或C 语言编写的监控程序（主程序）以及若干个完成某
30、一特定功能的子程序。,Nanjing college of information Technology,三、单片机C 语言,Nanjing college of information Technology,常用单片机系列介绍,（一）单片机系统设计语言汇编语言或C 语言汇编语言的优点：优点是运行效率高，可直接对硬件内部进行控制，缺点是需对硬件有更深入的了解，而且编程效率不高，并且与机器的体系结构仍有一定的依赖关系,（二)用C 语言进行程序设计的优点:不需要了解处理器的指令集，对8051 的存储器结构也不必要了解。寄存器分配和寻址方式由编译器进行管理可使用与人的思维更相近的关键字和操作函数与使
31、用汇编语言编程相比，程序的开发和调试时间大大缩短,Nanjing college of information Technology,常用单片机系列介绍,（二)用C 语言进行程序设计的优点:库文件可提供许多标准的例程，例如格式化输出数据转换和浮点运算加入到应用程序当中通过C可实现模块化编程技术，从而可将已编制好的程序加入到新程序中C 语言可移植性好且非常普及，C编译器几乎适用于所有的目标系统，已完成的软件项目可以容易地转换到其它的处理器或环境,Nanjing college of information Technology,常用单片机系列介绍,（二)用C 语言进行程序设计的优点:（）开发速度
32、大大加快。（）可以实现复杂的算法。（）可移植性强。（）程序易读易改，调试方便。（）可以与汇编语言混编，发挥各自的优点。,Nanjing college of information Technology,常用单片机系列介绍,(三）C语言编译器与程序开发过程,Nanjing college of information Technology,8051程序开发过程1.创建C 或汇编语言的源程序2.编译或汇编源文件3.纠正源文件中的错误4.从编译器和汇编器连接目标文件5.测试连接的应用程序,有关概念,仿真：对用户编写的程序进行运行，检查、验证运行逻辑和运行流程等软件仿真：用软件仿真用户编写的程序，缺
33、点是无法挂接硬件硬件仿真：使用硬件仿真器对用户编写的程序，进行验证也是必须的验证手段Keil：德国Keil Software/Keil Elektronik 公司，专门生产微处理器编译软件Vision2：编译/仿真环境,1、KEIL与Vision区别,KEIL 是基于80C51内核的微处理器软件开发平台,即编译器。Vision集成开发环境。是将编辑、编译、汇编、链接和调试等各阶段都集成在一个程序内的集成开发环境。,Nanjing college of information Technology,（四）KEIL 编译器介绍,（四）KEIL 编译器,C51优化C编译器 A51宏汇编器 BL51代
34、码连接器/定位器 OC51目标文件转换器 OH51目标十六进制转换器 LIB51库文件管理器 Windows版dScope-51模拟器/调试器（7）Windows版Vision/51,Nanjing college of information Technology,2、KEIL 编译器组成,（四）KEIL 编译器,（1）C51优化C编译器 产生8051 单片机使用的代码，但它不是一个适合8051目标硬件的通用C 编译器.C51 编译器是一个主动优化编译器，意思是编译器分析所产生的代码并使之成为最高效的指令序列，这确保了C 程序在最小程序空间内实现尽可能高效的运行。!常量合并、跳转优化、无用代
35、码消除、寄存器变量、参数通过寄存器传递、全局共用的子表达式消除,Nanjing college of information Technology,3、KEIL 编译器个组成部分的功能,（四）KEIL 编译器,（2）A51宏汇编器 A51 宏汇编器是用于8051单片机家族的宏汇编器，它将符号形式的汇编语言转换成可再定位的目标代码。A51 汇编器将一个汇编源文件转换成一个浮动目标模块。目标文件包含了供dScope或硬件仿真器使用的全部符号信息，A51 汇编器还产生一个列表文件。其中可包含符号表和交叉参考信息。,Nanjing college of information Technology,（
36、四）KEIL 编译器介绍,（四）KEIL 编译器,LIB51库文件管理器 本库管理器让你建立和维护库文件一个库文件是格式化的目标模块由编译器或汇编器产生的集合库文件提供了一个方便的方法来组合和使用大量的连接程序可能用到的目标模块,Nanjing college of information Technology,（四）KEIL 编译器,（3）BL51代码连接器/定位器 本BL51是具有代码分段功能的连接/重定位器它组合一个或多个目标模块成一个8051的执行程序此连接器处理外部和全局数据并将可重定位的段分配到固定的地址上 本BL51连接器处理由Keil C51编译器A51汇编器和Intel PL
37、/M-51编译器ASM-51汇编器产生的目标模块连接器自动选择适当的运行库并连接那些用到的模块,Nanjing college of information Technology,（四）KEIL 编译器概述,（4）OC51分段目标文件转换器 为一个分段目标模块中的每一个代码段创建绝对的目标模块，分段目标模块是你生成一个分段代码切换应用时由BL51创建的。字符变量的调试信息被拷贝到转换后的绝对目标模块中以便给uVision2调试器和其他仿真器使用,Nanjing college of information Technology,（四）KEIL 编译器概述,（5）目标代码到HEX文件的转换器 此
38、转换器为绝对目标模块创建Intel HEX格式的文件绝对目标模块可以由BL51或OC51产生 Intel HEX文件是ASCII文件它用十六进制的数表示你的应用系统的目标模块它们可以很容易的下载到编程器以便写入EPROMS器件,Nanjing college of information Technology,（四）KEIL 编译器,（6）Windows版dScope-51 dScope-51 是一个源级的调试器和模拟器。可调试/模拟由Keil C51 编译器和A51 汇编器以及PL/M-51 编译器和ASM-51 汇编器所创建的程序，dScope-51 是一个纯软件产品，它可使用户在没有目标
39、硬件的情况下模拟8051 的特性，用户可在硬件准备之前用dScope-51 调试自己的嵌入式应用程序。dScope-51可模拟许多8051 的外围功能包括内部串行口外部、I/O 口和定时器。,Nanjing college of information Technology,（四）KEIL 编译器介绍,（7）Windows版Vision/51Vision/51 是一个集成的软件开发平台，包括全功能编辑器、项目管理器、程序生成工具和环境控制。Vision/51 提供以下特性可加速用户的嵌入式应用开发!标准Windows用户界面!所有环境的对话框和开发工具设置!多文件编辑能力!将外部程序加入下拉式
40、菜单的应用管理器!创建和保存项目的项目管理器!从项目中建立目标程序的集成程序生成工具!在线帮助系统,Nanjing college of information Technology,Nanjing college of information Technology,KEIL编译器介绍,Vision窗口组成,Vision2 的窗口,主寄存器窗口：显示修改主寄存器内容。源程序窗口：显示用户编写的源程序Vision2 支持源程序调试外设窗口：显示或修改外设数据。反汇编窗口 显示或修改最终形成的汇编代码形式,Vision2 的窗口,信息输出窗口：Vision2 给用户的提示信息输出命令输入窗口：用户
41、可以输入控制命令，包括显示资源、设置断点、单步运行等存储器窗口：批量显示或修改80C51存储器资源，例如程序存储器、数据存储器等存储器地址输入：规定存储器窗口显示的存储器种类和地址范围变量观察窗口：显示或修改当前工程中定义的所有变量,软件仿真步骤：,1、建立工程，从器件库中选择所要的单片机，配置工具设置2、用C语言和汇编语言创建源文件，并将其加入到项目3、编译您的代码4、设置仿真器5、启动仿真器6、进入调试界面，仿真时，您可以使用全速运行，停止，断点，单步进入，单步跨过，运行到光标位置，等等调试方法。,Vision2集成开发环境使用入门,1.双击“Keil uVision2”，进入Keil的I
42、DE2.点击“工程”“新建”“新建工程”,使用入门：保存工程,3.工程默认扩展名.uv2,使用入门：设备选择,4.通过滚动条，选择生产厂商、目标CPU,使用入门：启动代码,5.复制标准8051启动代码到工程和添加启动代码到工程？如果你使用汇编语言，又不需要初始化51内存，选择“否”如果你使用C语言，需要初始化内存，硬件设计时添加了扩展内存，要精心调整启动代码参数；,使用入门：添加源文件,6.新建工程后，“Project Workspace”中没有文件Keil IDE支持混合语言编程可以分别建立汇编语言、C语言代码组以及文档组等鼠标两次点击可以修改“目标1”和“源代码组1”名称.,使用入门：添加
43、源文件,7.鼠标选中“源代码组1”8.鼠标右键9.点击“添加文件到组源代码组1”,使用入门：添加源文件,10.选择文件夹和文件类型汇编语言源文件的扩展名：.asm,使用入门：打开汇编源文件,使用入门：删除文件,选中1.asm，鼠标右键删除文件1.asm添加2.asm,使用入门：目标设置选项,为目标工程设置选项选中“目标1”鼠标右键点击“为目标目标1设置选项”,使用入门:目标设置选项-项目,工程的配置,Target：用户最终系统的工作模式的设定，它决定用户系统的最终框架。Output：工程输出文件的设定，例如是否输出最终的Hex 文件以及格式设定List：列表文件的输出格式设定 C51：使用C5
44、1 处理的一些设定 A51：使用A51 处理的一些设定BL51 Location：连接时用户资源的物理定位Debug：硬件和软件仿真的设定,Use On-chip ROM(0 x0-0 x1fff):这个选项是使用片上的Flash Rom。Off-chip Code memory:表示你在片外接的Rom的开始地址和大小。默认无。Off-Chip Xdata Memory:外部数据存储器的起始地址和大小。默认无。Code Banking:是使用Code Banking技术.keil可以支持程序代码超过64k的情况，最大可以有2兆的程序代码。默认不选。,使用入门:目标设置选项-项目,Xtal(Mh
45、z):是设置你的单片机的工作的频率。,Memory Model:有3个选项 Small:变量存储在内部ram里 Compact:变量存储在外部ram里,使用页8位间接寻址 Large:变量存储在外部Ram里,使用16位间接寻址 3种存储方式都支持内部256字节和外部64k字节的ram，区别是变量的优先(或默认)存储位置。默认选Small。,使用入门:目标设置选项-项目,Code Rom Size:有3个选项 Small:program 2K or less;适用于89c2051这些芯片 Compact:2k functiongs,64k program:表示每个子函数的程序大小不超过2k,整个
46、工程可以有64k的代码。Large:64K program:表示程序或子函数都可以大到64k.使用code bank还可以更大 默认选Large。在确认每子程序不会超过2k时可以选择Compact,使用入门:目标设置选项-项目,使用入门:目标设置选项-输出,Select Folder for Objects:选择编译之后的目标文件存储在哪个目录里，默认位置为工程文件的目录里。Name of Executable:生成的目标文件的名字，缺省是工程的名字。Create Executable:是生成OMF以及HEX文件。OMF文件名同工程文件名但没有带扩展名。Create Hex File:这个选项
47、默认情况下未被选中，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，在此特别提醒注意一定要要选中，否则编译之不生成Hex文件。Create Library:生成lib库文件，默认不选。After Make:有几个设置:Beep when complete:编译完成之后发出咚的声音。Start Debugging:马上启动调试(软件仿真或硬件仿真)，默认不选中。Run User Program#1,Run User Program#2:这个选项可以设置编译完之后运行别的应用程序，比如有些用户自己编写的烧写芯片的程序，或调用外部的仿真程序。根据自己的需要设置。,Select Folde
48、r for Objects:选择编译之后的目标文件存储在哪个目录里，默认位置为工程文件的目录里。Name of Executable:生成的目标文件的名字，缺省是工程的名字。Create Executable:是生成OMF以及HEX文件。OMF文件名同工程文件名但没有带扩展名。Create Hex File:这个选项默认情况下未被选中，生成Hex文件。Create Library:生成lib库文件，默认不选。,使用入门:目标设置选项-输出,After Make:有几个设置:Beep when complete:编译完成之后发出咚的声音。Start Debugging:马上启动调试(软件仿真或硬
49、件仿真)，默认不选中。Run User Program#1,Run User Program#2:这个选项可以设置编译完之后运行别的应用程序，比如有些用户自己编写的烧写芯片的程序，或调用外部的仿真程序。根据自己的需要设置。,使用入门:目标设置选项-输出,使用入门:目标设置选项-C51,C51标签页用于对Keil的C51编译器编译过程进行控制.Code Optimization: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，第一项是代码优化（最终生成的代码
50、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。,使用入门:目标设置选项-C51,使用入门:目标设置选项-列表,Select Folder for Listings:选择生成的列表文件存放的目录，默认工程文件所在的目录。*.lst*.m51文件对你了解你的程序用到了那些idata,data,bit,xdata,code,ram,rom,stack等有很重要的作用。Assembly Code生成汇编的代码，根据需要决定是否选择。,使用入门:目标设置选项-列表,使用入门:目标设置选项-调试,使用入门:目标设置选项-调试,选择在进入仿真环境中的启动操
