KeilC51语言软件开发系统基本知识.docx

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KeilC51语言软件开发系统基本知识

KeilC5开发系统根本知识

.第一节系统概述

KeilC5是美国KeilSoftware公司出品的5系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。

用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。

KeilC5软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。

另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC5生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。

在开发大型软件时更能表达高级语言的优势。

下面详细介绍KeilC5开发系统各局部功能和使用。

2.第二节KeilC5单片机软件开发系统的整体结构

C5工具包的整体结构，如图（）所示，其中uVision与Ishell分别是C5forWindows和forDos的集成开发环境（IDE），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。

开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。

然后分别由C5及A5编译器编译生成目标文件（.OBJ）。

目标文件可由LIB5创立生成库文件，也可以与库文件一起经L5连接定位生成绝对目标文件（.ABS）。

ABS文件由OH5转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope5或tScope5使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

图（）C5工具包整体结构图

3.第三节KeilC5工具包的安装

..C5forDos

在Windows下直接运行软件包中DOS\C5DOS.exe然后选择安装目录即可。

完毕后欲使系统正常工作须进行以下操作（设C:

\C5为安装目录）：

修改Autoexec.bat，参加

path=C:

\C5\Bin

SetC5LIB=C:

\C5\LIB

SetC5INC=C:

\C5\INC

然后运行Autoexec.bat

2.2.C5forWindows的安装及本卷须知：

在Windows下运行软件包中WIN\Setup.exe，最好选择安装目录与C5forDos相同，这样设置最简单（设安装于C:

\C5目录下）。

然后将软件包中crack目录中的文件拷入C:

\C5\Bin目录下。

4.第四节KeilC5工具包各局部功能及使用简介

..C5与A5

.（）C5

C5是C语言编译器，其使用方法为：

C5sourcefile[编译控制指令]

或者

C5@commandfile

其中sourcefile为C源文件（.C）。

大量的编译控制指令完成C5编译器的全部功能。

包控C5输出文件C.LST，.OBJ，.I和.SRC文件的控制。

源文件（.C）的控制等，详见第五局部的具体介绍。

而Commandfile为一个连接控制文件其内容包括：

.C源文件及各编译控制指令，它没有固定的名字，开发人员可根据自己的习惯指定，它适于用控制指令较多的场合。

（2）A5

A5是汇编语言编译器，使用方法为：

A5sourcefile[编译控制指令]

或A5@commandfile

其中sourcefile为汇编源文件（.asm或.a5），而编译控制指令的使用与其它汇编如ASM语言类似，可参考其他汇编语言材料。

Commandfile同C5中的Commandfile类似，它使A5使用和修改方便。

2.2.L5和BL5

.（）L5

L5是KeilC5软件包提供的连接/定位器，其功能是将编译生成的OBJ文件与库文件连接定位生成绝对目标文件（.ABS），其使用方法为：

L5目标文件列表[库文件列表][tooutputfile][连接控制指令]

或L5@Commandfile

源程序的多个模块分别经C5与A5编译后生成多个OBJ文件，连接时，这些文件全列于目标文件列表中，作为输入文件，如果还需与库文件（.LiB）相连接，那么库文件也必须列在其后。

outputfile为输文件名，缺少时为第一模块名，后缀为.ABS。

连接控制指令提供了连接定位时的所有控制功能。

Commandfile为连接控制文件，其具体内容是包括了目标文件列表，库文件列表及输出文件、连接控制命令，以取代第一种繁琐的格式，由于目标模块库文件大多不止个，因而第2种方法较多见，这个文件名字也可由使用者随意指定。

（2）Bl5

BL5也是C5软件包的连接/定位器，其具有L5的所有功能，此外它还具有以下3点特别之处：

a.可以连接定位大于64kBytes的程序。

b.具有代码域及域切换功能（CodeBanking&BankSwitching）

c.可用于RTX5操作系统

RTX5是一个实时多任务操作系统，它改变了传统的编程模式，甚至不必用main（）函数，单片机系统软件向RTOS开展是一种趋势，这种趋势对于86和386及68K系列CPU更为明显和必须，对805因CPU较为简单，程序结构等都不太复杂，RTX5作用显得不太突出，其专业软件PK5软件包甚至不包括RTX5Full，而只有一个RTX5TINY本的RTOS。

RTX5TINY适用于无外部RAM的单片机系统，因而可用面很窄，在本文中不作介绍。

Bankswitching技术因使用很少也不作介绍。

3.3.DScope5，Tscope5及Monitor5

.（）dScope5

dScope5是一个源级调试器和模拟器，它可以调试由C5编译器、A5汇编器、PL/M5编译器及ASM5汇编器产生的程序。

它不需目标板〔forwindows也可通过mon5接目标板〕，只能进行软件模拟，但其功能强大，可模拟CPU及其外围器件，如内部串口，外部I/O及定时器等，能对嵌入式软件功能进行有效测试。

其使用方法为：

DS5[debugfile][INIT（initfile）]

其中debugfile是一个Hex格式的805文件，即待调试的文件其为可选的，可在进入dScope5后用load命令装入。

Initfile为一个初使化文件，它在启动dScope5后，在debugfile装入前装入，装有一些dScope的初使化参数及常用调试函数等。

下面是一个dScope.ini文件（fordos）的内容：

Load..\..\ds5\805.iof

Map0,0xffff

dScope5forWindows那么直接用鼠标进入，然后用load装入待调文件。

（2）tScope5

与dScope5不同的是Scope5必须带目标板，目前它可以通过两种方式访问目标板。

（）通过EMul5在线仿真器，tScope5为该仿真器准备了一个动态连接文件EMUL5.IOT，但该方法必须配合该仿真器。

（2）通过Monitov5监控程序，这种方法是可行的，tScope5为访问Monitor5专门带有MON5.IOT连接程序，使用时可通过串口及监控程序来调试目标板。

其使用方法为：

TS5[INIT（file_name.ini）]

其中file_name.ini为一个初使化文件。

进入TS5后，必须装入IOT文件，可用的有MON5.IOT及EMUL5.IOT两种，如装入MON5.IOT：

Load.C:

\C5\TS5\MON5.IOTCPUTYPE（8057）

可惜的是tScope5只有forDos的本。

3.（3）Monitor5

Monitor5是一个监控程序通过PC机的串口与目标板进行通信，Monitor操作需要MON5或dScope5forWindows,后面局部将对Monitor5做较为详细的介绍。

4.4.Ishell及uVision

.（）IshellforDos

这是一个forDos的IDE，直接在命令行键入Ishell，那么进入该环境，它使用简单方便。

其命令行与DOS命令行具有同样的功能，对单模块的Project直接由菜单进行编译连接，对多模块的project。

那么通过批处理，BAT文件进行编译连接，然后通过菜单控制由dScope5或tScope5对程序进行调试，因为是fordos的，不做太详细介绍。

（2）uVisionforWindows

uVisionforWindows是一个标准的Windows应用程序，它是C5的一个集成软件开发平台，具有源代码编辑、project管理、集成的make等功能，它的人机界面友好，操作方便，是开发者的首选，具体配置及使用见第五局部。

2.第二章KeilC5软件使用详解

.第一节KeilC5编译器的控制指令

C5编译器的控制指令分为三类：

源文件控制类，目标文件控制类及列表控制类。

..源文件控制类

NOEXTEND：

C5源文件不允许使用ANSIC扩展功能。

DEFINE（DF）：

定义预处理（在C5命令行）。

2.2.目标文件（Object）控制类：

COMPACTLARGESMALL选编译模式

DEBUG（DB）包含调试信息，以供仿真器或dSCope5使用。

NOAMAKE（NOAM）禁止AutoMake信息记录

NOREGPARMS禁止用存放器传递参数

OBJECTEXTEND（OE）Object文件包含附加变量类型信息

OPTIMIZE（OT）指定优化级别

REGFILE（RF）指定一个存放器使用的文件以供整体优化用

REGISTERBANK（RB）指定一个供绝对存放器访问的存放器区名

SRC不生成目标文件只生成汇编源文件

其它控件不常用。

3.3.列表文件（listing）控制类：

CODE（CD）：

向列表文件参加汇编列表

LISTINCLUDE（LC）：

显示indude文件

SYMBOLS（SB）：

列表文件包括模块内所有符号的列表

WARNINGLEVEL（WL）：

选择“警告〞级别

2.第二节dScope5的使用

..dScope5forDos

总的来说dScope5具有以下特性：

l高级语言显示模式

l集成硬件环境模拟

l单步或“GO〞执行模式

l存储器、存放器及变量访问

lWatch表达式之值

l函数与信号功能

下面，具体说明在进入dScope5forDos之后，如何实现上述功能，dScope5采用下拉菜单格式和窗口显示控制，共有language、serial、exe、register四个窗口，其中exe为命令行窗口，language为程序窗口，serial为串口窗，register为存放器窗。

.（）高级语言显示模式

单击主菜单中的“View〞，第一栏中的三条命令“Highlevel〞、“Mixed〞、“Assembly〞分别对所装入的程序按照“高级〞、“混合级〞及“汇编级〞三种方式显示，以方便调试使用。

（2）集成硬件环境模拟显示

主菜单中“Peripheral〞各条能显示模拟硬件环境的状态，其中：

i/oPort：

显示各I/O口之值，对803而言SFR中的P、P2、P3、P0与引脚之值分别列出：

Interrupt：

显示5个中断源的入口模式是否允许，优先级等中断状态。

Timer：

显示各定时/计数器的模式，初始值状态等。

intMessage：

中断信息允许，如为允许（“>>〞出现），那么当中断申请时，显示中断源信息。

比方当中断发生时会显示：

“interruptTimer0occured〞等

A/Dconverter：

显示A/D转换器状态无时，那么提示“无〞。

Serial：

串口信息显示，包括串口模式、波特产等

Other：

其它器件，如为803那么显示“无〞

3.（3）单步或“Go〞执行

“F8”单步执行，“F5”全速执行到断点。

或选主菜单中Trace单步执行CPU中的Go全速执行。

4.（4）存储器存放器及变量访问

外部存储器管理MAP菜单：

设置（set）、取消（reset）、显示（Display）处理可用存储空间。

修改Code代码：

ASM命令

存储器显示命令：

D类别为（X、D、I、B、C）

修改存储器命令：

E有以下几种命令EB、EC、EI、EL、EF、EP

复杂数据类型显示：

Object命令；用以显示结构或数组的内容。

欲使此命令有效，C5编译器必须有DB及OBJECTEXTEND两条。

反汇编命令：

5.（5）“Watch〞表达式之值

在View菜单的“Watch〞一栏中有四项：

其中包括定义WatchPoint（Define）、删除WatchPoint（remove,killall），及自动更新选项。

也可用WS、WK等命令代替，下面具体看“表达式〞类型：

dScope5一次最多可设6个WtchPoint表达式，显示于WatchWindow之中，表达式可以是简单变量，也可是复杂数据类型如结构、数组和指向结构的指针等，例如：

>WS*ptime

>WSptime→hour

>WSsome_record[o]，analog等等

6.（6）关于.IOF文件

启动DS5后必须装入.IOF文件才能使CPU及Peripheral各项起作用，这个函数的使用是依据805系列CPU的不同特点，装入805各CPU硬件设备模拟驱动文件，比方803CPU就必须loadDS5目录下的805.IOF。

2.2.dScopeforWindows

dScopeforwindows具有dScopefordos的全部功能，此外，它还具有以下明显的优点：

（）标准的Windows界面，操作更容易更简单；

（2）常用操作多用对话框，而非Dos的行命令方式；

（3）窗口资源更加丰富：

存储器窗口、覆盖率分析、运行状态分析窗口，加强了调试功能；

因为dScopeforWindows功能强大，具体操作在第八章详细介绍。

3.第三节Monitor5及其使用

..Monitor5对硬件的要求

（）硬件系统为5系列CPU；

（2）带5K外部程序存储器（从O地址开始），存放Monitor5程序；

（3）256Bytes的外部数据存储器以及5K的跟踪缓冲区，此外，外部数据存储器必须足够容纳所有应用程序代码及数据，且所有外部数据存储器必须为冯·诺伊曼存储器，即能一致访问XDATA与Code空间。

（4）一个定时器作为波特率发生器供串口使用；

（5）6Bytes的空余堆栈。

2.2.Mon5的使用

Mon5的使用途径有三种方式：

（）Dos行命令方式

即先用install对MON5进行配置，然后用MON5进入Monitor状态，启用各种命令对Monitor5进行调试。

（2）tScope5方式

启动tScope5装入TS5目录下的MON5.IOT驱动文件，与目标板通信。

（3）dScope5forWindows方式

在选CPU驱动文件时，选“MON5.dll〞，那么检查目标板并进入MON5状态。

3.3.MON5的配置

（）MON5forDos的配置

运行install文件（在MON5目录下），不同的参数可以配置不同的硬件环境。

INSTALLSerialtype[xdstastart[codestart[bank][PROMCHECK]]]，具体说明见MON5帮助文件或使用手册。

（2）MON5forWindows的配置

在启用MON5.dll时，会使得系统自动检查目标板连接，如配置不对，那么弹出“Configuration〞对话框，设置PC串口，波特率等，完毕单击“apply〞有效。

4.4.串口连接图：

收发交叉互连，RTS、CTS直连，DSR、DTR直连，具体引脚排列参考串口资料。

5.5.MON5命令及使用

详细的MON5命令可参阅帮助。

4.第四节集成开发环境（IDE）的使用

..IshellforDos的使用

进入Ishell之后看到两个窗口：

一个是文件窗口，一个是Dos命令行窗口，窗口上方是下拉式的命令菜单，其中的Files控制文件窗口的显隐。

使用Ishell，第一步就是配置系统，即要学习两个文件的修改与创立：

.（）Ishell.CFG文件

每一个project都有一个Ishell.CFG，其中存放有“Option菜单和Setup菜单下的局部信息；Bellenabled、Monochromeenabled、EditorSelected、CRTLines、targetenviroment、nameofuseredit、Automaticloadforconfigurationenabled、filewindowenabled、filespecificationforfilewindow、translatecommandlinecontrols、projectname等。

对每个project都必须设置以上信息，然后存盘“setup〞的的“save〞，这样才可正式开始下面工作。

（2）IShell.col文件

对IDE颜色设置，如不改动，可以缺省为主。

3.（3）CDF文件

该文件位于BIN目录下，每一文件定义一组外部函数工具包，即定义外部环境如805.CDF，USER.CDF等，开发者可修改CDF文件，供自己使用，至于CDF文件内容可查看一下805.CDF即可知道。

注意.CDF文件是Ishell系统的核心所在，不同的CDF文件可使本IDE适用于不同的编译、连接系统，即本IDE并不仅适于C5。

下面谈一谈Automake工具：

C5的Automake是一个project管理器，在805工具包中以OBJECT文件形式保存了一个project的信息，AutoMake用这些信息来进行project管理，一旦手工建立一个project，Automake可生成一个新的OBJECT，AutoMake利用此文件来编译那些修改正的文件。

Automake支持C5、A5、L5/BL5、C66、A66、L66等编译连接器。

点中主菜单中的Automake即运行本工具。

IshellforDos使用比拟繁琐，推荐使用uVisionforwindows。

2.2.uVisionforwindows的使用

uVision是一个标准的windows应用程序，其编译功能、文件处理功能、project处理功能、窗口功能以及工具引用功能（如A5、C5、PL/M4、BL5dScope等）等都较IshellforDos要强得多。

uVision采用BL5作连接器，因为BL5兼容L5，所以一切能在Dos下工作的project都可以到uVision中进行连接调试。

uVision采用dScopeforwindows作调试器，该调试器支持MON5及系统模拟两种方式，功能较forDOS要强大好用，调试功能强大。

注意：

（）Option菜单下的各项要会使用，其中A5、C5、PL/M5、BL5定义各文件所使用的编译、连接控制指令，dScope定义一个dScope初始化文件。

Make那么是定义一个make文件。

（2）进入调试是在RUN菜单下运行dScope。

（3）project中包括新建、翻开、修改、更新、编译、连接等poject处理，具体使用可参考后面的例子。

3.第三章KeilC5vs标准C

深入理解并应用C5对标准ANSIC的扩展是学习C5的关键之一。

因为大多数扩展功能都是直接针对805系列CPU硬件的。

大致有以下8类：

l805存储类型及存储区域

l存储模式

l存储器类型声明

l变量类型声明

l位变量与位寻址

l特殊功能存放器（SFR）

lC5指针

l函数属性

具体说明如下（803为缺省CPU）。

.第一节KeilC5扩展关键字

C5V4.0本有以下扩展关键字（共9个）：

_at_idatasfr6alieninterruptsmall

bdatalarge_task_Codebitpdata

usingreentrantxdatacompactsbitdatasfr

2.第二节内存区域（MemoryAreas）：

..PragramArea：

由Code说明可有多达64kBytes的程序存储器

2.2.InternalDataMemory:

内部数据存储器可用以下关键字说明：

data：

直接寻址区，为内部RAM的低28字节00H～7FH

idata：

间接寻址区，包括整个内部RAM区00H～FFH

bdata：

可位寻址区，20H～2FH

3.3.ExternalDataMemory

外部RAM视使用情况可由以下关键字标识：

xdata：

可指定多达64KB的外部直接寻址区，地址范围0000H～0FFFFH

pdata：

能访问页（25bBytes）的外部RAM，主要用于紧凑模式（CompactModel）。

4.4.SpeciacFunctionRegisterMemory

805提供28Bytes的SFR寻址区，这区域可位寻址、字节寻址或字寻址，用以控制定时器、计数器、串口、I/O及其它部件，可由以下几种关键字说明：

sfr：

字节寻址比方sfrP0=0x80;为PO口地址为80H，“＝〞后H～FFH之间的常数。

sfr6：

字寻址，如sfr6T2=0xcc;指定Timer2口地址T2L=0xccT2H=0xCD

sbit：

位寻址，如sbitEA=0xAF;指定第0xAF位为EA，即中断允许

还可以有如下定义方法：

sbit0V=PSW^2；（定义0V为PSW的第2位）

sbit0V＝0XDO^2；（同上）

或bit0V＝0xD2（同上）。

3.第三节存储模式

存储模式决定了没有明确指定存储类型的变量，函数参数等的缺省存储区域，共三种：

..Small模式

所有缺省变量参数均装入内部RAM，优点是访问速度快，缺点是空间有限，只适用于小程序。

2.2.Compact模式

所有缺省变量均位于外部RAM区的一页（256Bytes），具体哪一页可由P2口指定，在STARTUP.A5文件中说明，也可用pdata指定，优点是空间较Small为宽裕速度较Small慢，较large要快，是一种中间状态。

3.3.large模式

所有缺省变量可放在多达64KB的外部RAM区，优点是空间大，可存变量多，缺点是速度较慢。

提示：

存储模式在C5编译器选项中选择。

4.第四节存储类型声明

变量或参数的存储类型可由存储模式指定缺省类型，也可由关键字直接声明指定。

各类型分别用：

code,data,idata,xdata,pdata说明，例：

datauar

charcodearray[]＝“hello!

〞;

unsigned

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