KeilC51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí)

1、Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí)1. 第一節(jié)系統(tǒng)概述Keil C51是美國(guó)Keil Software公司岀品的51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使 用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用

2、。2. 第二節(jié)Keil C51單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖所示，其中 uVision與Ishell分別是 C51 for Windows 和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由 LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由0H51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex文件，以供調(diào)試器 dScope51或tScope51使用進(jìn) 行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由

3、仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM 中。圖(1) C51工具包整體結(jié)構(gòu)圖3. 第三節(jié)Keil C51工具包的安裝1. 1. C51 for Dos在Windows下直接運(yùn)行軟件包中 DOSC51DOS.exe然后選擇安裝目錄即可。完畢后欲使系統(tǒng)正常 工作須進(jìn)行以下操作(設(shè)C:C51為安裝目錄)：修改 Autoexec.bat，加入path=C:C51BinSet C51LIB=C:C51LIBSet C51INC=C:C51INC 然后運(yùn)行Autoexec.bat2. 2. C51 for Win dows 的安裝及注意事項(xiàng)：在Windows下運(yùn)行軟件包中 W

4、INSetup.exe，最好選擇安裝目錄與C51 for Dos相同，這樣設(shè)置最簡(jiǎn)單(設(shè)安裝于C:C51目錄下)。然后將軟件包中crack目錄中的文件拷入 C:C51Bin目錄下。4. 第四節(jié)Keil C51工具包各部分功能及使用簡(jiǎn)介1. 1. C51 與 A511. (1) C51C51是C語(yǔ)言編譯器，其使用方法為：C51 sourcefile編譯控制指令或者C51 comma ndfile其中sourcefile為C源文件(.C)。大量的編譯控制指令完成C51編譯器的全部功能。包控C51輸岀文件C丄ST，.OBJ，.I和.SRC文件的控制。源文件(.C)的控制等，詳見(jiàn)第五部分的具體介紹。而

5、Commandfile為一個(gè)連接控制文件其內(nèi)容包括：.C源文件及各編譯控制指令，它沒(méi)有固定的名字，開(kāi)發(fā)人員可根據(jù)自己的習(xí)慣指定，它適于用控制指令較多的場(chǎng)合。2. A51A51是匯編語(yǔ)言編譯器，使用方法為：A51 sourcefile編譯控制指令 或 A51 commandfile其中sourcefile為匯編源文件(.asm或.a51)，而編譯控制指令的使用與其它匯編如ASM語(yǔ)言類似，可參考其他匯編語(yǔ)言材料。Commandfile同C51中的Commandfile類似，它使 A51使用和修改方便。2. 2. L51 和 BL511. L51L51是Keil C51軟件包提供的連接/定位器，其功

6、能是將編譯生成的OBJ文件與庫(kù)文件連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)，其使用方法為：L51目標(biāo)文件列表庫(kù)文件列表to outputfile連接控制指令或 L51 Comma ndfile源程序的多個(gè)模塊分別經(jīng)C51與A51編譯后生成多個(gè) OBJ文件，連接時(shí)，這些文件全列于目標(biāo)文件列表中，作為輸入文件，如果還需與庫(kù)文件(.LiB)相連接，則庫(kù)文件也必須列在其后。outputfile為輸文件名，缺少時(shí)為第一模塊名，后綴為 .ABS。連接控制指令提供了連接定位時(shí)的所有控制功 能。Commandfile為連接控制文件，其具體內(nèi)容是包括了目標(biāo)文件列表，庫(kù)文件列表及輸岀文件、 連接控制命令，以取代第一種

7、繁瑣的格式，由于目標(biāo)模塊庫(kù)文件大多不止1個(gè)，因而第2種方法較多見(jiàn)，這個(gè)文件名字也可由使用者隨意指定。2. (2) Bl51BL51也是C51軟件包的連接/定位器，其具有 L51的所有功能，此外它還具有以下3點(diǎn)特別之處：a. 可以連接定位大于 64kBytes的程序。b. 具有代碼域及域切換功能(CodeBa nking & Bank Switchi ng)c. 可用于RTX51操作系統(tǒng)RTX51是一個(gè)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，它改變了傳統(tǒng)的編程模式，甚至不必用main()函數(shù)，單片機(jī)系統(tǒng)軟件向RTOS發(fā)展是一種趨勢(shì)，這種趨勢(shì)對(duì)于186和386及68K系列CPU更為明顯和必須，對(duì)8051因CPU較為簡(jiǎn)

8、單，程序結(jié)構(gòu)等都不太復(fù)雜，RTX51作用顯得不太突岀，其專業(yè)版軟件PK51軟件包甚至不包括 RTX51Full，而只有一個(gè) RTX51TINY 版本的 RTOS。RTX51 TINY 適用于 無(wú)外部RAM的單片機(jī)系統(tǒng)，因而可用面很窄，在本文中不作介紹。Bank switching技術(shù)因使用很少也不作介紹。3. 3. DScope51， Tscope51 及 Monitor511. dScope51dScope51是一個(gè)源級(jí)調(diào)試器和模擬器，它可以調(diào)試由C51編譯器、A51匯編器、PL/M-51編譯器及ASM 51匯編器產(chǎn)生的程序。它不需目標(biāo)板(for windows也可通過(guò) mon51接目標(biāo)板)

9、，只能進(jìn)行軟件模擬，但其功能強(qiáng)大，可模擬CPU及其外圍器件，如內(nèi)部串口，外部 I/O及定時(shí)器等，能對(duì)嵌入式軟件功能進(jìn)行有效測(cè)試。其使用方法為：DS51debugfileINIT(i nitfile)其中debugfile是一個(gè)Hex格式的8051文件，即待調(diào)試的文件其為可選的，可在進(jìn)入dScope51后用load命令裝入。Initfile為一個(gè)初使化文件，它在啟動(dòng)dScope51后，在debugfile裝入前裝入，裝有一些dScope的初使化參數(shù)及常用調(diào)試函數(shù)等。下面是一個(gè)dScope.ini文件(for dos)的內(nèi)容：Load .ds518051.iofMap 0,0xffffdScope

10、51 for Windows則直接用鼠標(biāo)進(jìn)入，然后用load裝入待調(diào)文件。2. tScope51與dScope51不同的是Scope51必須帶目標(biāo)板，目前它可以通過(guò)兩種方式訪問(wèn)目標(biāo)板。(1)通過(guò)EMul51在線仿真器，tScope51為該仿真器準(zhǔn)備了一個(gè)動(dòng)態(tài)連接文件EMUL51.IOT，但該方法必須配合該仿真器。(2)通過(guò)Monitov51監(jiān)控程序，這種方法是可行的，tScope51為訪問(wèn)Monitor51專門帶有MON51.IOT連接程序，使用時(shí)可通過(guò)串口及監(jiān)控程序來(lái)調(diào)試目標(biāo)板。其使用方法為：TS51INIT(file_ n ame.i ni)其中file_name.ini為一個(gè)初使化文件。

11、進(jìn)入TS51后，必須裝入IOT文件，可用的有 M0N51.I0T及EMUL51.I0T 兩種，如裝入 M0N51 .IOT :Load.C:C51TS51MON51.IOT CPUTYPE(80517)可惜的是tScope51只有for Dos的版本。3. Mo nitor 51Monitor51是一個(gè)監(jiān)控程序通過(guò)PC機(jī)的串口與目標(biāo)板進(jìn)行通信，Monitor操作需要 MON51或dScope51 for Windows,后面部分將對(duì) Monitor51做較為詳細(xì)的介紹。4. 4. Ishell 及 uVision1. (1) Ishell for Dos這是一個(gè)for Dos的IDE，直接在命

12、令行鍵入Ishell，則進(jìn)入該環(huán)境，它使用簡(jiǎn)單方便。其命令行與DOS命令行具有同樣的功能，對(duì)單模塊的Project直接由菜單進(jìn)行編譯連接，對(duì)多模塊的project。則通過(guò)批處理，BAT文件進(jìn)行編譯連接，然后通過(guò)菜單控制由dScope51或tScope51對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)槭莊or dos的，不做太詳細(xì)介紹。2. uVisio n for Win dowsuVision for Windows 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 Windows應(yīng)用程序，它是 C51的一個(gè)集成軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具有源代碼編輯、project管理、集成的 make等功能，它的人機(jī)界面友好，操作方便，是開(kāi)發(fā)者的首選，具體配置及使用見(jiàn)第五部分

13、。2. 第二章Keil C51軟件使用詳解1. 第一節(jié)Keil C51編譯器的控制指令C51編譯器的控制指令分為三類：源文件控制類，目標(biāo)文件控制類及列表控制類。1. 1.源文件控制類NOEXTEND : C51源文件不允許使用 ANSI C擴(kuò)展功能。DEFINE(DF):定義預(yù)處理(在C51命令行)。2. 2.目標(biāo)文件(Object)控制類：COMPACT LARGE SMALL選編譯模式DEBUG(DB)包含調(diào)試信息，以供仿真器或dSCope51使用。NOAMAKE(NOAM) 禁止 AutoMake 信息記錄 NOREGPARMS禁止用寄存器傳遞參數(shù)OBJECTEXTEND(OE) Obj

14、ect 文件包含附加變量類型信息OPTIMIZE(OT) 指定優(yōu)化級(jí)別REGFILE(RF)指定一個(gè)寄存器使用的文件以供整體優(yōu)化用REGISTERBANK(RB)指定一個(gè)供絕對(duì)寄存器訪問(wèn)的寄存器區(qū)名SRC不生成目標(biāo)文件只生成匯編源文件 其它控件不常用。3. 3.列表文件(listing)控制類：CODE(CD):向列表文件加入?yún)R編列表LISTINCLUDE(LC):顯示 in dude 文件SYMBOLS(SB):列表文件包括模塊內(nèi)所有符號(hào)的列表WARNINGLEVEL(WL):選擇“警告”級(jí)別2. 第二節(jié)dScope51的使用1. 1. dScope51 for Dos總的來(lái)說(shuō)dScope5

15、1具有以下特性：l高級(jí)語(yǔ)言顯示模式l集成硬件環(huán)境模擬 l單步或“ GO執(zhí)行模式 l存儲(chǔ)器、寄存器及變量訪問(wèn)l Watch表達(dá)式之值l函數(shù)與信號(hào)功能下面，具體說(shuō)明在進(jìn)入 dScope51 for Dos之后，如何實(shí)現(xiàn)上述功能，dScope51采用下拉菜單格式和窗口顯示控制，共有 language、serial、exe、register四個(gè)窗口，其中 exe為命令行窗口， Ianguage 為程序窗口， serial為串口窗，register為寄存器窗。1. (1)高級(jí)語(yǔ)言顯示模式單擊主菜單中的View”，第一欄中的三條命令Highlevel ”、“ Mixed”、 Assembly”分別對(duì)所裝入

16、的程序按照“高級(jí)”、“混合級(jí)”及“匯編級(jí)”三種方式顯示，以方便調(diào)試使用。2. (2)集成硬件環(huán)境模擬顯示主菜單中“ Peripheral各條能顯示模擬硬件環(huán)境的狀態(tài)，其中：i/o Port :顯示各I/O 口之值，對(duì) 8031而言SFR中的P1、P2、P3、P0與引腳之值分別列岀： Interrupt :顯示5個(gè)中斷源的入口模式是否允許，優(yōu)先級(jí)等中斷狀態(tài)。Timer :顯示各定時(shí)/計(jì)數(shù)器的模式，初始值狀態(tài)等。int Message :中斷信息允許，如為允許(“ 岀現(xiàn))，則當(dāng)中斷申請(qǐng)時(shí)，顯示中斷源信息。比如當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)會(huì)顯示：“ in terrupt Timer 0 occured 等”A/D

17、converter :顯示A/D轉(zhuǎn)換器狀態(tài)無(wú)時(shí)，則提示“無(wú)”。Serial :串口信息顯示，包括串口模式、波特產(chǎn)等 Other :其它器件，如為 8031則顯示“無(wú)”3. 單步或“ Go”執(zhí)行“F8單步執(zhí)行，“ F5”全速執(zhí)行到斷點(diǎn)。或選主菜單中Trace單步執(zhí)行CPU中的Go全速執(zhí)行。4. (4)存儲(chǔ)器寄存器及變量訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器管理 MAP菜單：設(shè)置(set)、取消(reset)、顯示(Display)處理可用存儲(chǔ)空間。 修改Code代碼：ASM命令存儲(chǔ)器顯示命令：D類別為(X、D、I、B、C)修改存儲(chǔ)器命令：E有以下幾種命令 EB、EC、EI、EL、EF、EP復(fù)雜數(shù)據(jù)類型顯示：Object

18、命令；用以顯示結(jié)構(gòu)或數(shù)組的內(nèi)容。欲使此命令有效，C51編譯器必須有 DB 及 OBJECTEXTEND 兩條。反匯編命令：U5. (5)“ Wa表達(dá)式之值在View菜單的“ Watch” 一欄中有四項(xiàng)：其中包括定義Watch Point(Define)、刪除 WatchPoi nt(remove,kill all)，及自動(dòng)更新選項(xiàng)。也可用 WS、WK等命令代替，下面具體看“表達(dá)式類型：dScope51 一次最多可設(shè) 16個(gè)WtchPoint表達(dá)式，顯示于 Watch Window 之中，表達(dá)式可以是簡(jiǎn)單變 量，也可是復(fù)雜數(shù)據(jù)類型如結(jié)構(gòu)、數(shù)組和指向結(jié)構(gòu)的指針等，例如：WS *ptimeWS pt

19、ime hourWS some_recordo ， analog 等等6. (6)關(guān)于.IOF文件啟動(dòng)DS51后必須裝入.IOF文件才能使 CPU及Peripheral各項(xiàng)起作用，這個(gè)函數(shù)的使用是依據(jù)8051系列CPU的不同特點(diǎn)，裝入 8051各CPU硬件設(shè)備模擬驅(qū)動(dòng)文件，比如 8031CPU就必須load DS51 目錄下的8051.IOF。2. 2. dScope for Win dowsdScope for windows具有dScope for dos的全部功能，此外，它還具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：(1) 標(biāo)準(zhǔn)的 Windows界面，操作更容易更簡(jiǎn)單；(2) 常用操作多用對(duì)話框，而非Dos的

20、行命令方式；(3) 窗口資源更加豐富：存儲(chǔ)器窗口、覆蓋率分析、運(yùn)行狀態(tài)分析窗口，加強(qiáng)了調(diào)試功能； 因?yàn)閐Scope for Windows功能強(qiáng)大，具體操作在第八章詳細(xì)介紹。3. 第三節(jié)Monitor51及其使用1. 1. Mo nitor51對(duì)硬件的要求(1) 硬件系統(tǒng)為51系列CPU ；(2) 帶5K外部程序存儲(chǔ)器(從0地址開(kāi)始)，存放Monitor51程序；(3) 256Bytes的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及5K的跟蹤緩沖區(qū)，此外，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器必須足夠容納所有應(yīng)用程序代碼及數(shù)據(jù)，且所有外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器必須為馮諾伊曼存儲(chǔ)器，即能一致訪問(wèn)XDATA與Code空間。(4) 一個(gè)定時(shí)器作為波特率發(fā)生器供

21、串口使用；(5) 6 Bytes的空余堆棧。2. 2. Mon51的使用Mon51的使用途徑有三種方式：(1) Dos行命令方式即先用in stall對(duì)MON51進(jìn)行配置，然后用 MON51進(jìn)入Mon itor狀態(tài)，啟用各種命令對(duì)Mon itor51進(jìn)行調(diào)試。tScope51方式啟動(dòng)tScope51裝入TS51目錄下的MON51 .IOT驅(qū)動(dòng)文件，與目標(biāo)板通信。 dScope51 for Windows 方式在選CPU驅(qū)動(dòng)文件時(shí)，選“ MON51.dll”，則檢查目標(biāo)板并進(jìn)入MON51狀態(tài)。3. 3. MON51的配置(1) MON51 for Dos 的配置運(yùn)行in stall文件(在 MO

22、N51目錄下)，不同的參數(shù)可以配置不同的硬件環(huán)境。INSTALL Serialtypexdstastartcodestartba nkPROMCHECK，具體說(shuō)明見(jiàn) MON51 幫助文件或使用手冊(cè)。 M0N51 for Win dows 的配置在啟用MON51.dll時(shí)，會(huì)使得系統(tǒng)自動(dòng)檢查目標(biāo)板連接，如配置不對(duì)，則彈岀Configuration對(duì)話框，設(shè)置PC串口，波特率等，完畢單擊“apply ”有效。4. 4.串口連接圖：收發(fā)交叉互連，RTS、CTS直連，DSR、DTR直連，具體引腳排列參考串口資料。5. 5. MON51命令及使用詳細(xì)的MON51命令可參閱幫助。4. 第四節(jié)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(

23、IDE)的使用1. 1. Ishell for Dos 的使用進(jìn)入Ishell之后看到兩個(gè)窗口：一個(gè)是文件窗口，一個(gè)是 Dos命令行窗口，窗口上方是下拉式的命 令菜單，其中的 Files控制文件窗口的顯隱。使用Ishell，第一步就是配置系統(tǒng)，即要學(xué)習(xí)兩個(gè)文件的修改與創(chuàng)建：1. (1) Ishell.CFG 文件每一個(gè)project都有一個(gè)Ishell.CFG，其中存放有“ Option菜單和Setup菜單下的部分信息；Bellen abled、 Mono chrome en abled 、 Editor Selected 、 CRT Lines、 target en virome nt、 n

24、 ame of user edit、 Automatic load for configuration enabled 、 file window enabled 、 file specification for file window 、 tran slate comma nd line con trols、project n ame 等。對(duì)每個(gè)project都必須設(shè)置以上信息，然后存盤setup 的的save，這樣才可正式開(kāi)始下面工作。2. IShell.col 文件對(duì)IDE顏色設(shè)置，如不改動(dòng)，可以缺省為主。3. CDF文件該文件位于BIN目錄下，每一文件定義一組外部函數(shù)工具包，即定義外部

25、環(huán)境如8051.CDF，USER.CDF等，開(kāi)發(fā)者可修改 CDF文件，供自己使用，至于 CDF文件內(nèi)容可查看一下8051.CDF即可知道。注意.CDF文件是Ishell系統(tǒng)的核心所在，不同的 CDF文件可使本IDE適用于不同的編 譯、連接系統(tǒng)，即本IDE并不僅適于 C51。下面談一談Automake工具：C51的Automake是一個(gè)project管理器，在 8051工具包中以 OBJECT文件形式保留了一個(gè) project 的信息，AutoMake用這些信息來(lái)進(jìn)行 project管理，一旦手工建立一個(gè) project，Automake可生成一 個(gè)新的OBJECT, AutoMake利用此文件

26、來(lái)編譯那些修改過(guò)的文件。Automake支持C51、A51、L51/BL51、C166、A166、L166等編譯連接器。點(diǎn)中主菜單中的Automake即運(yùn)行本工具。Ishell for Dos 使用比較繁瑣，推薦使用uVision for windows。2. 2. uVisio n for wi ndows 的使用uVision是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 windows應(yīng)用程序，其編譯功能、文件處理功能、project處理功能、窗口功能以及工具引用功能(如A51、C51、PL/M41、BL51 dScope等)等都較Ishell for Dos要強(qiáng)得多。uVision采用BL51作連接器，因?yàn)?BL51兼

27、容L51，所以一切能在 Dos下工作的project都可以到 uVision中進(jìn)行連接調(diào)試。uVision采用dScope for windows作調(diào)試器，該調(diào)試器支持 M0N51及系統(tǒng)模擬兩種方式，功能較 for DOS要強(qiáng)大好用，調(diào)試功能強(qiáng)大。Option菜單下的各項(xiàng)要會(huì)使用，其中A51、C51、PL/M51、BL51定義各文件所使用的編譯、連接控制指令，dScope定義一個(gè)dScope初始化文件。 Make則是定義一個(gè) make文件。進(jìn)入調(diào)試是在 RUN菜單下運(yùn)行dScope。(3) project中包括新建、打開(kāi)、修改、更新、編譯、連接等poject處理，具體使用可參考后面的例子。3.

28、 第三章 Keil C51 vs標(biāo)準(zhǔn)C深入理解并應(yīng)用 C51對(duì)標(biāo)準(zhǔn)ANSIC的擴(kuò)展是學(xué)習(xí) C51的關(guān)鍵之一。因?yàn)榇蠖鄶?shù)擴(kuò)展功能都是直接 針對(duì)8051系列CPU硬件的。大致有以下8類：l 8051存儲(chǔ)類型及存儲(chǔ)區(qū)域l存儲(chǔ)模式l存儲(chǔ)器類型聲明l變量類型聲明l位變量與位尋址l特殊功能寄存器(SFR)l C51指針l函數(shù)屬性具體說(shuō)明如下(8031為缺省CPU)。1. 第一節(jié)Keil C51擴(kuò)展關(guān)鍵字C51 V4.0版本有以下擴(kuò)展關(guān)鍵字 (共19個(gè))：_at_ idata sfr16 alie n in terrupt smallbdata large _task_ Code bit pdatausin

29、g reentrant xdata compact sbit data sfr2. 第二節(jié)內(nèi)存區(qū)域(Memory Areas):1. 1. Pragram Area :由Code說(shuō)明可有多達(dá) 64kBytes的程序存儲(chǔ)器2. 2. Internal Data Memory:內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可用以下關(guān)鍵字說(shuō)明：data:直接尋址區(qū)，為內(nèi)部RAM的低128字節(jié)00H7FHidata :間接尋址區(qū)，包括整個(gè)內(nèi)部RAM區(qū)00HFFHbdata：可位尋址區(qū)，20H2FH3. 3. External Data Memory外部RAM視使用情況可由以下關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)：xdata :可指定多達(dá) 64KB的外部直接尋

30、址區(qū)，地址范圍0000H0FFFFHpdata:能訪問(wèn)1頁(yè)(25bBytes)的外部 RAM，主要用于緊湊模式(Compact Model)。4. 4. Speciac Fun cti on Register Memory8051提供128Bytes的SFR尋址區(qū)，這區(qū)域可位尋址、字節(jié)尋址或字尋址，用以控制定時(shí)器、計(jì)數(shù) 器、串口、 I/O及其它部件，可由以下幾種關(guān)鍵字說(shuō)明：sfr：字節(jié)尋址 比如sfr P0=0x80;為PO 口地址為80H，“ =后 HFFH之間的常數(shù)。sfr16 :字尋址，如 sfr16 T2=0xcc;指定 Timer2 口地址 T2L=0xcc T2H=0xCDsbit

31、:位尋址，如 sbit EA=OxAF;指定第OxAF位為EA，即中斷允許 還可以有如下定義方法：sbit 0V=PSWA2 ；（定義 0V 為 PSW 的第 2 位）sbit 0V = OXDOA2 ;（同上）或 bit 0V- = 0xD2（同上）。3. 第三節(jié)存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)模式?jīng)Q定了沒(méi)有明確指定存儲(chǔ)類型的變量，函數(shù)參數(shù)等的缺省存儲(chǔ)區(qū)域，共三種：1. 1. Small 模式所有缺省變量參數(shù)均裝入內(nèi)部RAM，優(yōu)點(diǎn)是訪問(wèn)速度快，缺點(diǎn)是空間有限，只適用于小程序。2. 2. Compact 模式所有缺省變量均位于外部RAM區(qū)的一頁(yè)（256Bytes），具體哪一頁(yè)可由P2 口指定，在STARTUP.A

32、51文件中說(shuō)明，也可用 pdata指定，優(yōu)點(diǎn)是空間較 Small為寬裕速度較 Small慢，較 large要快， 一種中間狀態(tài)。3. 3. large 模式所有缺省變量可放在多達(dá)64KB的外部RAM區(qū)，優(yōu)點(diǎn)是空間大，可存變量多，缺點(diǎn)是速度較慢。提示：存儲(chǔ)模式在C51編譯器選項(xiàng)中選擇。4. 第四節(jié)存儲(chǔ)類型聲明變量或參數(shù)的存儲(chǔ)類型可由存儲(chǔ)模式指定缺省類型，也可由關(guān)鍵字直接聲明指定。各類型分別用： code,data,idata,xdata,pdata 說(shuō)明，例：data uar1char code array = hello! ” ;unsigned char xdata arr1044；5. 第

33、五節(jié)變量或數(shù)據(jù)類型C51提供以下幾種擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型：bit位變量值為0或1sbit從字節(jié)中定義的位變量0或1sfr sfr字節(jié)地址 0255 sfr16 sfr 字地址 0 65535 其余數(shù)據(jù)類型如：char,enum,short,int,long,float 等與 ANSI C 相同。6. 第六節(jié)位變量與聲明1. 1. bit型變量bit型變量可用變量類型，函數(shù)聲明、函數(shù)返回值等，存貯于內(nèi)部RAM20H2FH。 用# pragma disable說(shuō)明函數(shù)和用usign指定的函數(shù)，不能返回bit值。一個(gè)bit變量不能聲明為指針，如bit *ptr ；是錯(cuò)誤的（3）不能有bit數(shù)組如：bit a

34、rr5；錯(cuò)誤。2. 2.可位尋址區(qū)說(shuō)明 20H 2FH可作如下定義：int bdata i ；char bdata arr3，然后：sbit bito = in0 ； sbit bit15=P15 ；sbit arr07=arr0F7 ； sbit arr15=arr A ；7. 第七節(jié)Keil C51指針C51 支持一般指針（Generic Pointer）和存儲(chǔ)器指針（Memory_Specific Pointer）.1. 1. 一般指針一般指針的聲明和使用均與標(biāo)準(zhǔn)C相同，不過(guò)同時(shí)還可以說(shuō)明指針的存儲(chǔ)類型，例如:long * state;為一個(gè)指向long型整數(shù)的指針，而state本身則依

35、存儲(chǔ)模式存放。 char * xdata ptr ； ptr為一個(gè)指向char數(shù)據(jù)的指針，而 ptr本身放于外部 RAM區(qū)，以上的Iong,char 等指針指向的數(shù)據(jù)可存放于任何存儲(chǔ)器中。一般指針本身用3個(gè)字節(jié)存放，分別為存儲(chǔ)器類型，高位偏移，低位偏移量。2. 2.存儲(chǔ)器指針基于存儲(chǔ)器的指針說(shuō)明時(shí)即指定了存貯類型，例如：char data * str;str 指向 data 區(qū)中 char 型數(shù)據(jù)int xdata * pow; pow 指向外部 RAM 的int型整數(shù)。這種指針存放時(shí)，只需一個(gè)字節(jié)或2個(gè)字節(jié)就夠了，因?yàn)橹恍璐娣牌屏俊?. 3.指針轉(zhuǎn)換即指針在上兩種類型之間轉(zhuǎn)化：l當(dāng)基于存儲(chǔ)

36、器的指針作為一個(gè)實(shí)參傳遞給需要一般指針的函數(shù)時(shí)，指針自動(dòng)轉(zhuǎn)化。l如果不說(shuō)明外部函數(shù)原形，基于存儲(chǔ)器的指針自動(dòng)轉(zhuǎn)化為一般指針，導(dǎo)致錯(cuò)誤，因而請(qǐng)用“# include說(shuō)明所有函數(shù)原形。l可以強(qiáng)行改變指針類型。8. 第八節(jié)Keil C51函數(shù)C51函數(shù)聲明對(duì) ANSI C作了擴(kuò)展，具體包括：1. 1.中斷函數(shù)聲明： 中斷聲明方法如下：void serialSR () interrupt 4 using 1 _/* ISR */為提高代碼的容錯(cuò)能力，在沒(méi)用到的中斷入口處生成iret語(yǔ)句，定義沒(méi)用到的中斷。/* defi ne not used in terrupt, so gen erate IRET

37、 in their entrance */void externOSR() interrupt 0 /* not used */ void timerO_ISR () interrupt 1 /* not used */ void extern1SR() interrupt 2 /* not used */ void timer1_ISR () interrupt 3 /* not used */ void serial_ISR () interrupt 4 /* not used */2. 2.通用存儲(chǔ)工作區(qū)3. 3.選通用存儲(chǔ)工作區(qū)由using x聲明，見(jiàn)上例。4. 4.指定存儲(chǔ)模式由 s

38、mall compact 及 large 說(shuō)明，例如：void fun 1(void) small 提示：small說(shuō)明的函數(shù)內(nèi)部變量全部使用內(nèi)部RAM。關(guān)鍵的經(jīng)常性的耗時(shí)的地方可以這樣聲明，以提咼運(yùn)行速度。5. 5. #pragma disable在函數(shù)前聲明，只對(duì)一個(gè)函數(shù)有效。該函數(shù)調(diào)用過(guò)程中將不可被中斷。6. 6.遞歸或可重入函數(shù)指定在主程序和中斷中都可調(diào)用的函數(shù)，容易產(chǎn)生問(wèn)題。因?yàn)?1和PC不同，PC使用堆棧傳遞參數(shù)，且靜態(tài)變量以外的內(nèi)部變量都在堆棧中；而51 一般使用寄存器傳遞參數(shù)，內(nèi)部變量一般在RAM中，函數(shù)重入時(shí)會(huì)破壞上次調(diào)用的數(shù)據(jù)?？梢杂靡韵聝煞N方法解決函數(shù)重入：a、 在相應(yīng)的

39、函數(shù)前使用前述“#pragma disable聲明,即只允許主程序或中斷之一調(diào)用該函數(shù)；b、將該函數(shù)說(shuō)明為可重入的。如下：void fun c(param.) ree ntra nt;KeilC51編譯后將生成一個(gè)可重入變量堆棧，然后就可以模擬通過(guò)堆棧傳遞變量的方法。 由于一般可重入函數(shù)由主程序和中斷調(diào)用，所以通常中斷使用與主程序不同的R寄存器組。另外，對(duì)可重入函數(shù)，在相應(yīng)的函數(shù)前面加上開(kāi)關(guān)“#pragma noaregs”，以禁止編譯器使用絕對(duì)寄存器尋址，可生成不依賴于寄存器組的代碼。7. 7.指定PL/M 51函數(shù) 由alien指定。4. 第四章Keil C51高級(jí)編程本章討論以下內(nèi)容：l

40、絕對(duì)地址訪問(wèn)lC與匯編的接口l C51軟件包中的通用文件l段名轉(zhuǎn)換與程序優(yōu)化1. 第一節(jié)絕對(duì)地址訪問(wèn)C51提供了三種訪問(wèn)絕對(duì)地址的方法：1. 1.絕對(duì)宏：在程序中，用# include ”可使用其中定義的宏來(lái)訪問(wèn)絕對(duì)地址，包括：CBYTE、XBYTE、PWORD、DBYTE、CWORD、XWORD、PBYTE、DWORD具體使用可看一看 absacc.h便知例如：rval=CBYTE0x0002;指向程序存貯器的 0002h地址rval=XWORD 0x0002; 指向外 RAM 的 0004h 地址2. 2. _at_關(guān)鍵字直接在數(shù)據(jù)定義后加上 _at_ con st即可，但是注意：(1)

41、絕對(duì)變量不能被初使化；(2) bit型函數(shù)及變量不能用 _at_指定。例如：idata struct link list _at_ 0x40;指定 list 結(jié)構(gòu)從 40h 開(kāi)始。xdata char text25b _at_0xE000 ;指定 text 數(shù)組從 0E000H 開(kāi)始提示：如果外部絕對(duì)變量是I/O端口等可自行變化數(shù)據(jù)，需要使用volatile關(guān)鍵字進(jìn)行描述，請(qǐng)參考 absacc.ho3. 3.連接定位控制此法是利用連接控制指令code xdata pdata data bdata對(duì)“段地址進(jìn)行，如要指定某具體變量地址，則很有局限性，不作詳細(xì)討論。2. 第二節(jié)Keil C51與匯

42、編的接口1. 1.模塊內(nèi)接口方法是用# pragma語(yǔ)句具體結(jié)構(gòu)是：#pragma asm匯編行#pragma en dasm這種方法實(shí)質(zhì)是通過(guò) asm與ndasm告訴C51編譯器中間行不用編譯為匯編行，因而在編譯控制指令中有SRC以控制將這些不用編譯的行存入其中。2. 2.模塊間接口C模塊與匯編模塊的接口較簡(jiǎn)單，分別用 C51與A51對(duì)源文件進(jìn)行編譯，然后用 L51將obj文件連 接即可，關(guān)鍵問(wèn)題在于C函數(shù)與匯編函數(shù)之間的參數(shù)傳遞問(wèn)題，C51中有兩種參數(shù)傳遞方法。(1)通過(guò)寄存器傳遞函數(shù)參數(shù)最多只能有3個(gè)參數(shù)通過(guò)寄存器傳遞，規(guī)律如下表：參數(shù)數(shù)目char int long,float 一般指針

43、123 R7R5R3 R6 & R7R4 & R5R2 & R3 R4 R7R4 R7 R1 R3R1 R3R1 R3通過(guò)固定存儲(chǔ)區(qū)傳遞 (fixed memory)這種方法將bit型參數(shù)傳給一個(gè)存儲(chǔ)段中：? function_name?BIT將其它類型參數(shù)均傳給下面的段：？function_name?BYTE,且按照預(yù)選順序存放。至于這個(gè)固定存儲(chǔ)區(qū)本身在何處，則由存儲(chǔ)模式默認(rèn)。函數(shù)的返回值函數(shù)返回值一律放于寄存器中，有如下規(guī)律:return type Registev 說(shuō)明bit標(biāo)志位由具體標(biāo)志位返回char/unsigned char 1_byte 指針 R7 單字節(jié)由 R7 返回int/

44、unsigned int 2_byte 指針 R6 & R7 雙字節(jié)由 R6 和 R7 返回,MSB 在 R6long&unsigned long R4 R7 MSB 在 R4, LSB 在 R7float R4 R7 32Bit IEEE 格式一般指針R1R3存儲(chǔ)類型在 R3高位R2低R1SRC控制該控制指令將 C文件編譯生成匯編文件 (.SRC)，該匯編文件可改名后，生成匯編.ASM文件，再用A51進(jìn)行編譯。3. 第三節(jié)Keil C51軟件包中的通用文件在C51LiB目錄下有幾個(gè) C源文件，這幾個(gè) C源文件有非常重要的作用，對(duì)它們稍事修改，就可以 用在自己的專用系統(tǒng)中。1. 1.動(dòng)態(tài)內(nèi)存分

45、配init_mem.C :此文件是初始化動(dòng)態(tài)內(nèi)存區(qū)的程序源代碼。它可以指定動(dòng)態(tài)內(nèi)存的位置及大小，只有使用了 init_mem()才可以調(diào)回其它函數(shù)，諸如malloc calloc,realloc 等。calloc.c :此文件是給數(shù)組分配內(nèi)存的源代碼，它可以指定單位數(shù)據(jù)類型及該單元數(shù)目。malloc.c :此文件是 malloc的源代碼，分配一段固定大小的內(nèi)存。realloc.c :此文件是realloc.c源代碼，其功能是調(diào)整當(dāng)前分配動(dòng)態(tài)內(nèi)存的大小。2. 2. C51 啟動(dòng)文件 STARTUP.A51啟動(dòng)文件STARTUP.A51中包含目標(biāo)板啟動(dòng)代碼，可在每個(gè)project中加入這個(gè)文件，只

46、要復(fù)位，則該文件立即執(zhí)行，其功能包括：l定義內(nèi)部RAM大小、外部 RAM大小、可重入堆棧位置l清除內(nèi)部、外部或者以此頁(yè)為單元的外部存儲(chǔ)器l按存儲(chǔ)模式初使化重入堆棧及堆棧指針l初始化8051硬件堆棧指針l向main()函數(shù)交權(quán)開(kāi)發(fā)人員可修改以下數(shù)據(jù)從而對(duì)系統(tǒng)初始化常數(shù)名意義IDATALEN 待清內(nèi)部 RAM 長(zhǎng)度XDATA START 指定待清外部 RAM起始地址XDATALEN 待清外部RAM長(zhǎng)度IBPSTACK是否小模式重入堆棧指針需初始化標(biāo)志，1為需要。缺省為 0IBPSTACKTOP指定小模式重入堆棧頂部地址XBPSTACK是否大模式重入堆棧指針需初始化標(biāo)志，缺省為0XBPSTACKTO

47、P指定大模式重入堆棧頂部地址PBPSTACK是否Compact重入堆棧指針，需初始化標(biāo)志，缺省為 0PBPSTACKTOP指定Compact模式重入堆棧頂部地址PPAGEENABLE P2 初始化允許開(kāi)關(guān)PPAGE指定P2值PDATASTART 待清外部RAM頁(yè)首址PDATALEN待清外部RAM頁(yè)長(zhǎng)度提示：如果要初始化 P2作為緊湊模式高端地址，必須： PPAGEENAGLE = 1，PPAGE為P2值，例 如指定某頁(yè)1000H 10FFH，貝U PPAGE = 10H，而且連接時(shí)必須如下：L51 PDATA(1080H)，其中 1080H 是 1000H 10FFH 中的任一個(gè)值。以下是ST

48、ARTUP.A51代碼片斷，紅色是經(jīng)?？赡苄枰薷牡牡胤剑?This file is part of the C51 Compiler package;Copyright KEIL ELEKTRONIK GmbH 1990 ;STARTUP.A51: This code is executed after processor reset.J;To translate this file use A51 with the following invocation:J;A51 STARTUP.A51J;To li nk the modified STARTUP.OBJ file to your a

49、pplication use the follow ing;L51 in vocati on:J;L51 , STARTUP.OBJ ;User-defined Power-On Initialization of MemoryJ;With the following EQU statements the initialization of memory;at processor reset can be defi ned:J;the absolute start-address of IDATA memory is always 0 IDATALEN EQU 80H ; the len gt

50、h of IDATA memory in bytes.JXDATASTART EQU 0H ; the absolute start-address of XDATA memory XDATALEN EQU 0H ; the len gth of XDATA memory in bytes.JPDATASTART EQU 0H ; the absolute start-address of PDATA memory PDATALEN EQU 0H ; the len gth of PDATA memory in bytes.J;Notes: The IDATA space overlaps p

51、hysically the DATA and BIT areas of the ;8051 CPU. At minimum the memory space occupied from the C51;run-time routi nes must be set to zero.;Reentrant Stack In itilizati onJ;The following EQU statements define the stack pointer for reentrant;fun cti ons and in itialized it:J;Stack Space for ree ntra

52、 nt fun cti ons in the SMALL model.IBPSTACK EQU 0 ; set to 1 if small reentrant is used. IBPSTACKTOP EQU 0FFH+1 ; set top of stack to highest locatio n+1.J;Stack Space for reentrant functions in the LARGE model.XBPSTACK EQU 0 ; set to 1 if large reentrant is used. XBPSTACKTOP EQU 0FFFFH+1; set top o

53、f stack to highest location+1.J;Stack Space for ree ntra nt fun ctio ns in the COMPACT model. PBPSTACK EQU 0 ; set to 1 if compact ree ntrant is used. PBPSTACKTOP EQU 0FFFFH+1; set top of stack to highest locatio n+1.;Page Definition for Using the Compact Model with 64 KByte xdata RAMJ;The following

54、 EQU statements define the xdata page used for pdata;variables. The EQU PPAGE must con form with the PPAGE con trol used ;in the lin ker in vocati on.PPAGEENABLE EQU 0 ; set to 1 if pdata object are used. PPAGE EQU 0 ; define PPAGE number.3. 3.標(biāo)準(zhǔn)輸入輸岀文件putchar.cputchar.c是一個(gè)低級(jí)字符輸岀子程，開(kāi)發(fā)人員可修改后應(yīng)用到自己的硬件系統(tǒng)

55、上，例如向CLD或LEN輸岀字符。缺?。簆utchar.c是向串口輸岀一個(gè)字符XON|XOFF是流控標(biāo)志，換行符“*n”自動(dòng)轉(zhuǎn)化為回車/換行“ n”。getkey.cgetkey函數(shù)是一個(gè)低級(jí)字符輸入子程，該程序可用到自己硬件系統(tǒng)，如矩陣鍵盤輸入中，缺省時(shí)通 過(guò)串口輸入字符。4. 4.其它文件還包括對(duì) Watch-Dog有獨(dú)特功能的INIT.A51函數(shù)以及對(duì)8XC751適用的函數(shù)，可參考源代碼。4. 第四節(jié) 段名協(xié)定與程序優(yōu)化1. 1.段名協(xié)定(Segment Naming Conventions)C51編譯器生成的目標(biāo)文件存放于許多段中，這些段是代碼空間或數(shù)據(jù)空間的一些單元，一個(gè)段可以是可重定位的，也可以是絕對(duì)段，每一個(gè)可重定位的段都有一個(gè)類型和名字，C51段名有以下規(guī)定:每個(gè)段名包括前綴與模塊名兩部分，前綴表示存儲(chǔ)類型，模塊名則是被編譯的模塊的名字，例如：? CO ? main1 :表示main1模塊中的代碼段中的常數(shù)部分? PR ? function1 ? module表module模塊中函數(shù)function1的可執(zhí)