Ke实例教程(一) Keil工程文件的建立、设置与目标文件的获得 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 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,Kei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Ke即可看出。Kel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Kei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Kei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Kei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~P34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 Kel工程的建立 首先启动Kei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。 AVison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Kei, 那么这三个标签页全是空的。 C51 1、源文件的建立 使用菜单“FNew”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, #OFEH MAIN: MOV P1, A RL LCALL DELAY AJMP MAIN DELAY: MOV 7#255 MOVR6,#255 DJNZ R6.$ 图1简单的键盘、显示板
Keil 实例教程（一） Keil 工程文件的建立、设置与目标文件的获得 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 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
Ke实例教程(一) DJNZ R7DI RET END 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a5l为扩展名),这 里假定将文件保存为 examl asm。 需要说明的是,源文件就是一般的文本文件,不一定使用Kel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 、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(Ke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 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。 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 Select Device for Target"Tuet (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 Vendor:ktmn 你所用芯片的型号),Kei支持的CPU Device 89C51 Family: MCS-51 很多,我们选择 Atmel公司的89C51芯 bi 片。点击 ATMEL前面的“+”号,展开 Description 该层,点击其中的89C51,然后再点击 日Atme1 口87F51 C87F51RC 4 K Flash Memor 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 8TF52 ,前面有“+”号,点击“+”号展开, 89c1051 可以看到下一层的“ Source Groupl”,这 89c4051 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 只rc2 图2选择目标CPU 源程序加入,点击“ Source Groupl”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 to R Target 1 Groupˇ Source Groupl”,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 source filet(*c),也就是以C为扩展名 Options for Group Source 的文件,而我们的文件是以asm为扩展名的, Open file 所以在列表框中找不到exam1asm,要将文件类 i +Rebuild target 型改掉,点击对话框中“文件类型”后的下拉列 i, Build target 表,找到并选中“ Asm Source file(*as1,*asm), x Stop build 这样,在列表框中就可以找到 examl. asm文件 Add Files to Group Source 双击 examlasm文件,将文件加入项目,注 图3加入文件
Keil 实例教程（一） DJNZ R7,D1 RET END 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。 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 to Group”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 source file(*.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
Ke实例教程(一) 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 Fi1e’ean1,asm’ is already a member of 件,这时会出现如图4所示的对话框,提 bly language file 示你所选文件已在列表中,此时应点击“确 File will not be added to targe 定”,返回前一对话框,然后点击“ Close” □定 即可返回主界面,返回后,点击“ Source Group I”前的加号,会发现 examl. asm文 图4重复加入文件的错误 件已在其中。双击文件名,即打开该源程 二、工程的详细设置 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 target” 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 设置对话框中的 Target页面,如 Options for Target'Target1 图5所示,Ⅺta后面的数值是晶振频 Target output Listing cs1 A51 BL51 Locate BL51 Mis 率值,默认值是所选目标CPU的最高 Atmel 89051 可用频率值,对于我们所选的 厂Use0n AT8C51而言是24M,该数值与最终m1man:yb4DNA 产生的目标代码无关,仅用于软件模 Code Ron Size: Large: 64K progra 拟调试时显示程序执行时间。正确设 Operating Non 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Smal 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:Rⅸtimy和Rxfl,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 Out Put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来査看,这里取默认值。按钮“ Select Folder for objects
Keil 实例教程（一） 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 Group 1”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 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。 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 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” 图 4 重复加入文件的错误 图 5 对目标进行设置
Ke实例教程(一) 是用来选择最终的目标文件所在的 tionsfor Target" 文件夹,默认是与工程文件在同 Target Output Listing cst A51 BL51 Locate BL51 Mise| Debug 个文件夹中。 Name of Executable用 于指定最终生成的目标文件的名 lect Folder for Objects. 延 ame of Execut abl 字,默认与工程的名字相同,这两 项一般不需要更改。 V Debug Informatio 厂 Browse Informati 工程设置对话框中的其它各页 M Create HEX F HEX HEX-80 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 图6对输出进行控制 有关,这里均取默认值,不作任何 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。 ting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 Compile Listing”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 C51标签页用于对Kei的C5l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,Csl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 Code Optimizatio 译中出现一些问题,可以降低优化 Common tail merging 级别试一试。上 mphasis是选择编 mphasis:Favor executi on speed 译优先方式,第一项是代码量优化 Global Register Coloring (最终生成的代码量小);第二项 Dont use absolute register accesses 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 图7代码生成控制 度优先,可根据需要更改 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 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 图8有关编译、连接、项目设置的工具条 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 xl Build target" Target1 assembling examl. asm. 接进行。图8是有关编译、设置的工具1 inking 栏按钮,从左到右分别是:编译、编译 creating hex file from"ezom1 连接、全部重建、停止编译和对工程进 examl-0 Error(s), 0 Warning(s 行设置。 编译过程中的信息将出现在输出窗 pBud/ CommandA Find in F° 口中的 Build页中,如果源程序中有语 图9正确编译、连接之后的结果
Keil 实例教程（一） 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 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 Compile Listing”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。 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。 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 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 7 代码生成控制 图 6 对输出进行控制 图 9 正确编译、连接之后的结果
Ke实例教程(一) 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 exam l 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
Keil 实例教程（一） 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