Keil教程(1)

Keil  工程文件的建立、設置與目標文件的獲得

單片機開發中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變為 CPU 可以執行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工 匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變為機器碼，用于 MCS-51 單片機的匯編 軟件有早期的 A51，隨著單片機開發技術的不斷發展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級 語言開發，單片機的開發軟件也在不斷發展，Keil 軟件是目前最流行開發 MCS-51 系列單片 機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案，通 過一個集成開發環境（uVision）將這些部份組合在一起。運行 Keil 軟件需要 Pentium 或以 上的 CPU，16MB 或更多 RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系統。掌握這一軟件的使用對于使用 51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如 果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國內你只能買到該軟件、 而你買的仿真機也很可能只支持該軟件），即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便 易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。

我們將通過一些實例來學習 Keil 軟件的使用，在這一部份我們將學習如何輸入源程序， 建立工程、對工程進行詳細的設置，以及如何將源程序變為目標代碼。圖 1 所示電路圖使用

89C51 單片機作為主芯片，這種單片機性屬于 MCS-51 系列，其內部有 4K 的 FLASH ROM,可以反復擦寫，非常適于做實驗。89C51 的 P1 引腳上接 8 個發光二極管，P3.2~P3.4 引腳上接 4 個按鈕開關，我們的第一個任務是讓接在 P1 引腳上的發光二極管依次循環點亮。

一、Keil 工程的建立

首先啟動 Keil  軟件的集成開發環境，這里假設讀者已正確安裝了該軟件，可以從桌面 上直接雙擊 uVision 的圖標以啟動該軟件。

UVison 啟動后，程序窗口的左邊有一個工程管理窗口，該窗口有 3 個標簽，分別是Files、Regs、和 Books，這三個標簽頁分別顯示當前項目的文件結構、CPU 的寄存器及部份特殊 功能寄存器的值（調試時才出現）和所選 CPU 的附加說明文件，如果是第一次啟動 Keil， 那么這三個標簽頁全是空的。

1、源文件的建立

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使用菜單“File->New ”或者點擊工具欄的新建文件按 鈕，即可在項目窗口的右側打開一個新的文本編緝窗口， 在該窗口中輸入以下匯編語言源程序，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,$                                                                                                                                    ^{圖 1    簡單的鍵盤、顯示板}

END

DJNZ      R7,D1

RET

保存該文件，注意必須加上擴展名（匯編語言源程序一般用 asm 或 a51  為擴展名），這里假定將文件保存為 exam1.asm。

需要說明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用 Keil 軟件編寫，可以使用任意 文本編緝器編寫，而且，Keil 的編緝器對漢字的支持不好，建議使用 UltraEdit  之類的編緝 軟件進行源程序的輸入。

2、建立工程文件

在項目開發中，并不是僅有一個源程序就行了，還要為這個項目選擇 CPU（Keil 支持數 百種 CPU，而這些 CPU 的特性并不完全相同），確定編譯、匯編、連接的參數，指定調試 的方式，有一些項目還會有多個文件組成等，為管理和使用方便，Keil 使用工程（Project） 這一概念，將這些參數設置和所需的所有文件都加在一個工程中，只能對工程而不能對單一 的源程序進行編譯（匯編）和連接等操作，下面我們就一步一步地來建立工程。

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點擊“Project->New  Project… ”菜單，出現一個對話框，要求給將要建立的工程起一個 名字，你可以在編緝框中輸入一個名字

（設為 exam1），不需要擴展名。點擊“保 存”按鈕，出現第二個對話框，如圖 2

所示，這個對話框要求選擇目標 CPU（即 你所用芯片的型號），Keil  支持的 CPU 很多，我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯 片。點擊 ATMEL 前面的“+”號，展開

該層，點擊其中的 89C51，然后再點擊

“確定”按鈕，回到主界面，此時，在 工程窗口的文件頁中，出現了“Target

1”，前面有“+”號，點擊“+”號展開，

可以看到下一層的“ Source Group1”，這 時的工程還是一個空的工程，里面什么

文件也沒有，需要手動把剛才編寫好的

源程序加入，點擊“Source Group1”使 其反白顯示，然后，點擊鼠標右鍵，出現一個下 拉菜單，如圖 3 所示。選中其中的“Add file to Group”Source Group1”，出現一個對話框，要求 尋找源文件，注意，該對話框下面的“文件類型” 默認為 C source file(*.c)，也就是以 C 為擴展名 的文件，而我們的文件是以 asm  為擴展名的， 所以在列表框中找不到 exam1.asm，要將文件類 型改掉，點擊對話框中“文件類型”后的下拉列 表，找到并選中“Asm Source File(*.a51,*.asm)， 這樣，在列表框中就可以找到 exam1.asm  文件 了。

雙擊 exam1.asm 文件，將文件加入項目，注

圖 2  選擇目標 CPU

圖 3  加入文件

意，在文件加入項目后，該對話框并不消

失，等待繼續加入其它文件，但初學時常 會誤認為操作沒有成功而再次雙擊同一文 件，這時會出現如圖 4 所示的對話框，提 示你所選文件已在列表中，此時應點擊“確 定”，返回前一對話框，然后點擊“Close” 即可返回主界面，返回后，點擊“Source Group 1”前的加號，會發現 exam1.asm 文 件已在其中。雙擊文件名，即打開該源程 序。

二、工程的詳細設置

圖 4  重復加入文件的錯誤

工程建立好以后，還要對工程進行進一步的設置，以滿足要求。

首先點擊左邊 Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單“Project->Option for target ‘target1’” 即出現對工程設置的對話框，這個對話框可謂非常復雜，共有 8 個頁面，要全部搞清可不容 易，好在絕大部份設置項取默認值就行了。

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設置對話框中的 Target 頁面，如

圖 5 所示，Xtal 后面的數值是晶振頻 率值，默認值是所選目標 CPU 的最高 可用頻率值，對于我們所選的   AT89C51 而言是 24M，該數值與最終

產生的目標代碼無關，僅用于軟件模

擬調試時顯示程序執行時間。正確設 置該數值可使顯示時間與實際所用時間一致，一般將其設置成與你的硬件

圖 5  對目標進行設置

所用晶振頻率相同，如果沒必要了解程序執行的時間，也可以不設，這里設置為 12。

Memory  Model 用于設置 RAM 使用情況，有三個選擇項，Small  是所有變量都在單片 機的內部 RAM 中；Compact 是可以使用一頁外部擴展 RAM，而 Larget  則是可以使用全部 外部的擴展 RAM。Code Model 用于設置 ROM 空間的使用，同樣也有三個選擇項，即 Small 模式，只用低于 2K 的程序空間；Compact 模式，單個函數的代碼量不能超過 2K，整個程序 可以使用 64K 程序空間；Larget 模式，可用全部 64K 空間。Use on-chip ROM 選擇項，確認

是否僅使用片內 ROM（注意：選中該項并不會影響最終生成的目標代碼量）；Operating  項

是操作系統選擇，Keil 提供了兩種操作系統：Rtx tiny 和 Rtx full，關于操作系統是另外一個 很大的話題了，通常我們不使用任何操作系統，即使用該項的默認值：None（不使用任何 操作系統）；Off  Chip   Code  memory 用以確定系統擴展 ROM 的地址范圍，Off  Chip  xData memory 組用于確定系統擴展 RAM 的地址范圍，這些選擇項必須根據所用硬件來決定，由 于該例是單片應用，未進行任何擴展，所以均不重新選擇，按默認值設置。

設置對話框中的 OutPut 頁面，如圖 6 所示，這里面也有多個選擇項，其中 Creat Hex file 用于生成可執行代碼文件（可以用編程器寫入單片機芯片的 HEX 格式文件，文件的擴展名 為.HEX），默認情況下該項未被選中，如果要寫片做硬件實驗，就必須選中該項，這一點是 初學者易疏忽的，在此特別提醒注意。選中 Debug  information 將會產生調試信息，這些信 息用于調試，如果需要對程序進行調試，應當選中該項。Browse  information 是產生瀏覽信 息，該信息可以用菜單 view->Browse 來查看，這里取默認值。按鈕“ Select Folder for objects ”

是用來選擇最終的目標文件所在的

文件夾，默認是與工程文件在同一 個文件夾中。Name of Executable 用 于指定最終生成的目標文件的名 字，默認與工程的名字相同，這兩 項一般不需要更改。

工程設置對話框中的其它各頁 面與 C51 編譯選項、A51 的匯編選 項、BL51 連接器的連接選項等用法 有關，這里均取默認值，不作任何

圖 6  對輸出進行控制

修改。以下僅對一些有關頁面中常用的選項作一個簡單介紹。

Listing 標簽頁用于調整生成的列表文件選項。在匯編或編譯完成后將產生（*.lst）的列 表文件，在連接完成后也將產生（*.m51）的列表文件，該頁用于對列表文件的內容和形式 進行細致的調節，其中比較常用的選項是“C Compile Listing”下的“Assamble Code”項， 選中該項可以在列表文件中生成 C 語言源程序所對應的匯編代碼。

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C51 標簽頁用于對 Keil 的 C51 編譯器的編譯過程進行控制，其中比較常用的是“Code Optimization”組，如圖 7 所示，該組中 Level 是優化等級，C51 在對源程序進行編譯時，可 以對代碼多至 9 級優化，默認使用

第 8 級，一般不必修改，如果在編

譯中出現一些問題，可以降低優化 級別試一試。Emphasis  是選擇編 譯優先方式，第一項是代碼量優化

（最終生成的代碼量�。�；第二項 是速度優先（最終生成的代碼速度快）；第三項是缺省。默認的是速 度優先，可根據需要更改。

圖 7 代碼生成控制

設置完成后按確認返回主界面，工程文件建立、設置完畢。

三、編譯、連接

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在設置好工程后，即可進行編譯、連接。選擇菜單 Project->Build target，對當前工程進 行連接，如果當前文件已修改，軟件會先對該文件進行編譯，然后再連接以產生目標代碼； 如果選擇 Rebuild  All  target  files 將會

對當前工程中的所有文件重新進行編

譯然后再連接，確保最終生產的目標 代碼是最新的，而 Translate … .項則僅 對該文件進行編譯，不進行連接。

以上操作也可以通過工具欄按鈕直 接進行。圖 8 是有關編譯、設置的工具

欄按鈕，從左到右分別是：編譯、編譯

連接、全部重建、停止編譯和對工程進 行設置。

編譯過程中的信息將出現在輸出窗 口中的 Build  頁中，如果源程序中有語

圖 8  有關編譯、連接、項目設置的工具條

圖 9  正確編譯、連接之后的結果

法錯誤，會有錯誤報告出現，雙擊該行，可以定位到出錯的位置，對源程序反復修改之后， 最終會得到如圖 9 所示的結果，提示獲得了名為 exam1.hex 的文件，該文件即可被編程器讀 入并寫到芯片中，同時還產生了一些其它相關的文件，可被用于 Keil 的仿真與調試，這時 可以進入下一步調試的工作。