一、 Keil C51开发系统基本知识
1、
Keil C51单片机软件开发系统的整体结构
C51工具包的整体结构，如图 1所示，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos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C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51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 1 C51工具包整体结构图
2、 Keil C51工具包的安装
1) C51 for Dos
在Windows下直接运行软件包中DOS\\C51DOS.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:\\C51为安装目录)：
修改Autoexec.bat，加入
path=C:\\C51\\Bin
Set C51LIB=C:\\C51\\LIB
Set C51INC=C:\\C51\\INC
然后运行Autoexec.bat
2) C51 for Windows的安装及注意事项
在Windows下运行软件包中WIN\\Setup.exe，最好选择安装目录与C51 for Dos相同，这样设置最简单(设安装于C:\\C51目录下)。然后将软件包中crack目录中的文件拷入C:\\C51\\Bin目录下。
3、 Keil C51工具包各部分功能及使用简介
1) C51与A51
A. C51
C51是C语言编译器，其使用方法为：
C51 sourcefile[编译控制指令]
或者 C51 @ commandfile
其中sourcefile为C源文件(.C)。大量的编译控制指令完成C51编译器的全部功能。包控C51输出文件C.LST，.OBJ，.I和.SRC文件的控制。源文件(.C)的控制等，详见第五部分的具体介绍。
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。
B. A51
A51是汇编语言编译器，使用方法为：
A51 sourcefile[编译控制指令]
或 A51 @ commandfile
其中sourcefile为汇编源文件(.asm或.a51)，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C51中的Commandfile类似，它使A51使用和修改方便。
2) L51和BL51
A. L51
L51是Keil C51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：
L51 目标文件列表[库文件列表] [to outputfile] [连接控制指]
或 L51 @Commandfile
源程序的多个模块分别经C51与A51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，则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1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。
B. BL51
BL51也是C51软件包的连接/定位器，其具有L51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 & Bank Switching)
c. 可用于RTX51操作系统
RTX51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发展是一种趋势，这种趋势对于186和386及68K系列CPU更为明显和必须，对8051因CPU较为简单，程序结构等都不太复杂，RTX51作用显得不太突出，其专业版软件PK51软件包甚至不包括RTX51Full，而只有一个RTX51TINY版本的RTOS。RTX51 TINY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。Bank switching技术因使用很少也不作介绍。
3) DScope51，Tscope51及Monitor51
A. dScope51
dScope51是一个源级调试器和模拟器，它可以调试由C51编译器、A51汇编器、PL/M-51编译器及ASM－51汇编器产生的程序。它不需目标板（for windows也可通过mon51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：
DS51[debugfile][INIT(initfile)]
其中debugfile是一个Hex格式的8051文件，即待调试的文件其为可选的，可在进入dScope51后用load命令装入。
Initfile为一个初使化文件，它在启动dScope51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(for dos)的内
容：
Load ..\\..\\ds51\\8051.iof Map 0,0xffff
dScope51 for Windows则直接用鼠标进入，然后用load装入待调文件。
B. tScope51
与dScope51不同的是Scope51必须带目标板，目前它可以通过两种方式访问目标板。(1) 通过EMul51在线仿真器，tScope51为该仿真器准备了一个动态连接文件EMUL51.IOT，但该方法必须配合该仿真器。(2) 通过Monitov51监控程序，这种方法是可行的，tScope51为访问Monitor51专门带有MON51.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：
TS51[INIT(file_name.ini)]
其中file_name.ini为一个初使化文件。
进入TS51后，必须装入IOT文件，可用的有MON51.IOT及EMUL51.IOT两种，如装入MON51.IOT：
Load.C:\\C51\\TS51\\MON51.IOT CPUTYPE(80517)
可惜的是tScope51只有for Dos的版本。
C. Monitor 51
Monitor51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MON51或dScope51 for Windows,后面部分将对Monitor51做较为详细的介绍
4) Ishell及uVision
A. Ishell for Dos
这是一个for Dos的IDE，直接在命令行键入Ishell，则进入该环境，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。则通过批处理，BAT文件进行编译连接，然后通过菜单控制由dScope51或tScope51对程序进行调试，因为是for dos的，不做太详细介绍。
B. uVision for Windows
uVision for Windows是一个标准的Windows应用程序，它是C51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部分。
二、 Keil C51软件使用详解
1、
Keil C51编译器的控制指令
C51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。
1) 源文件控制类
NOEXTEND：C51源文件不允许使用ANSI C扩展功能。
DEFINE(DF)：定义预处理(在C51命令行)。
2) 目标文件(Object)控制类：
COMPACT LARGE SMALL 选编译模式
DEBUG(DB) 包含调试信息，以供仿真器或dSCope51使用。
NOAMAKE(NOAM) 禁止AutoMake信息记录 NOREGPARMS 禁止用寄存器传递参数
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) 指定一个寄存器使用的文件以供整体优化用
REGISTERBANK(RB) 指定一个供绝对寄存器访问的寄存器区名
SRC 不生成目标文件只生成汇编源文件
其它控件不常用。
3) 列表文件(listing)控制类：
CODE(CD)：向列表文件加入汇编列表
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、 dScope51的使用
1) dScope51 for Dos
总的来说dScope51具有以下特性：
●高级语言显示模式
●集成硬件环境模拟
●单步或“GO”执行模式
●存储器、寄存器及变量访问
●Watch表达式之值
●函数与信号功能
下面，具体说明在进入dScope51 for Dos之后，如何实现上述功能，dScope51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为寄存器窗。
A. 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。
B. 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/o Port：显示各I/O口之值，对8031而言SFR中的P1、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。
int Message：中断信息允许，如为允许(“>>”出现)，则当中断申请时，显示中断源信息。比如当中断发生时会显示： “interrupt Timer 0 occured”等 A/D converter：
显示A/D转换器状态无时，则提示“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8031则显示“ 无”
C. 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。
D. 存储器寄存器及变量访问
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，C51编译器必须有DB及OBJECTEXTEND两条。
反汇编命令：U
E. “Watch”表达式之值
在View菜单的“Watch”一栏中有四项：其中包括定义Watch Point(Define)、删除Watch Point(remove,kill all)，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：
dScope51一次最多可设16个WtchPoint表达式，显示于Watch Window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
>WS ptime→hour
>WS some_record[o]，analog等等
F. 关于.IOF文件
启动DS51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8051系列CPU的不同特点，装入8051各CPU硬件设备模拟驱动文件，比如8031CPU就必须load DS51目录下的8051.IOF。
2) dScope for Windows
dScope for windows具有dScope for dos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；
➢ 常用操作多用对话框，而非Dos的行命令方式；
➢ 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dScope for Windows功能强大，具体操作在第八章详细介绍。
3、 Monitor51及其使用
修改Code代码：ASM命令
存储器显示命令：D 类别为(X、D、I、B、C)
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