单片机原理与接口技术实验指导书0.doc

1、单 片 机 实 验 指 导 书张玉杰编写电信学院电信实验室实验 1 Keil 软件的使用1.1 创建一个 Keil C51 应用程序开发单片机的第一步就是用 Keil C51软件编写程序，并形成最终的“*.hex”目标文件，然后用编程器将该文件烧写到单片机中,最后将烧写好的单片机插到电路板上，接通电源就可以工作了。 在 Keil C51 集成开发环境下使用工程的方法来管理文件的，而不是单一文件的模式。所有的文件包括源程序(包括 C 程序，汇编程序)、头文件、甚至说明性的技术文档都可以放在工程项目文件里统一管理。在使用 Keil C51 前，用户应该习惯这种工程的管理方式。对于使用 Keil C

2、51 的用户来讲，一般可以按照下面的步骤来创建一个自己的 Keil C51 应用程序。1新建一个工程项目文件；2为工程选择目标器件(例如选择 SST的 SST89C58)；3为工程项目设置软硬件调试环境；4创建源程序文件并输入程序代码； 5保存创建的源程序项目文件；6把源程序文件添加到项目中。下面以创建一个新的工程文件 Led_Light.V2 为例，详细介绍如何建立一个 Keil C51的应用程序。(1) 双击桌面的 Keil C51 快捷图标，进入如图 1.1 所示的 Keil C51 集成开发环境。或许打开Keil C51 界面有所不同，这是因为启动 Vision2 后，Vision2

3、总是打开用户前一次正确处理的工程，可以点击工具栏的 Project 选项中的 Close Project 命令关闭该工程。图 1.1 Keil C51 集成开发界面（2）点 击工 具栏的 Project 选 项 ，在 弹 出如 图 1.2 所 示 的下 拉 菜单 中选 择 New Project 命令， 建立一个新的 Vision2 工程， 这时可以看到如图 2.10 所示的项目文件保存对话框。图 1.2 新建工程项目下拉菜单在这里需要完成下列事情：为工程取一个名称，工程名应便于记忆且文件名不宜太长；选择工程存放的路径，建议为每个工程单独建立一个目录，并且工程中需要的所有 文件都放在这个目录下

4、；选择工程目录F :示范程序 Led_Light 和输入项 目名Led_Light 后 点 击保 存返回。点击选择工程存放路径填写新建工程的名称 图 1.3 新建工程项目对话窗口在工程建立完毕以后， Vision2 会立即弹出如图 1.4 所示的器件选择窗口。器件选择的目的是告诉 Vision2 最终使用的 80C51 芯片的型号是哪一个公司的哪一个型号， 因为不同型号的 51 芯片内部的资源是不同的。Vision2 可以根据选择进行 SFR 的预 定义， 在软硬件仿真中提供易于操作的外设浮动窗口等。图 1.4 器件选择窗口由图 1.4可以看出，Vision2 支持的所有 CPU 器件的型号根

5、据生产厂家形成器件组，用户可以根据需要选择相应的器件组并选择相应的器件型号，如 Philips 器件组内的 P80/P87C52X2 CPU。另外，如果用户在选择完目标器件后想重新改变目标器件，可点击工具栏 project选项，在弹出的如图 1.5 所示的下拉菜单中选择是 select device for target target 1命令。也将出现如图 1.4所示的对话窗口后重新加以选择。由于不同厂家的许多型号性能相同或相近，因此如果用户的目标器件型号在 Vision2 中找不到，用户可以选择其它公司的相近型号。图 1.5 器件选择命令下拉菜单(4)到现在用户已经建立了一个空白的工程项目文

6、件，并为工程选择好了目标器件，但是这个工程里没有任何程序文件。程序文件的添加必须人工进行，但如果程序文件在添加前还没有建立，用户还必须建立它。点击工具栏的 File 选项，在弹出的如图 1.6 所示的下拉菜单中选择 New 命令。这时在文件窗口会出现如图 1.7 所示的新文件窗口 Text1，如果多次执行 New 命令则会出现 Text2，T ext3等多个新文件窗口。图 1.6 新建源程序下拉菜单图 1.7 源程序编辑窗口（5）现在 Led_Light.V2 项目中有了一个名为 Text1 新文件框架，在这个源程序编辑 框内输入自己的源程序 Led_Light.asm。下面是完整的 Led_

7、Light.asm 源程序代码，用户可以输入。ORG 0000HJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV A,#0FEH ;流水灯向左移动 LEFT_MOV:MOV P1,ACALL DELAYRL ACJNE A,#0FEH,LEFT_MOVMOV A,#7FH ;流水灯向右移动RIGHT_MOV:MOV P1,ACALL DELAYRR ACJNE A,#7FH,RIGHT_MOVJMP MAIN;-延时子程序 -DELAY:MOV R2,#250DEL:MOV R3,#250NOPDJNZ R3,$DJNZ R2,DELRETEND(6) 输入完毕后点击工具栏的 File选项，

8、在 弹 出 的 下 拉 菜 单 中 选 择是 save命令存盘源程序文件。这时会弹出如图 1.8所示的存盘源程序文件画面，在文件名栏内输入源程序的文件名，在此示范中把 Text1 保存成 Led_Light.asm。注意文件的扩展名不能省略，而且必须是.asm（如果是 C则保存为*.c） 。保存完毕后请注意观察，保存前后源程序有哪些不同，关键字变成蓝颜色了吗?这也是用户检查程序命令行的好方法。图 1.8 源程序存盘对话框(7) 需要特别提出的是，这个程序文件仅仅是建立了而已，Led_Light.asm 文件到现在为止跟 Led_Light.V2 工程还没有建立起任何关系。此时用户应该把 Led

9、_Light.asm源程序填加到Led_Ligh. V2工程中，构成一个完整的工程项目。在project window窗口内，选中source group1后点击鼠标右键，弹出如图1.9所示的快捷菜单中选择Add Files to GroupSource Group1(向工程中加入源程序)命令。图 1.9添加源程序快捷菜单此时会出现如图1.10所示的添加源程序文件窗口，选择刚才创建编辑的源程序文件Led_Light.asm。单击Add命令即可把源程序文件添加到项目中。由于添加源程序文件窗口中的默认文件类型是C Source File(*.c)，这样在搜索显示区中则不会显示刚才创建的源程序文件(

10、 由于它的文件类型是 *.asm) 。改变搜索文件类型为 All File(*.*)，选择 Led_Light.asm 源程序文件后点击Add命令将弹出如图1.11所示的文件类型确认窗口，在type下拉菜单中选择assembly language file后确认返回图1.10添加源程序文件窗口，此时点Add命令即可将源程序添加进项目工程中。图 1.10 添加源程序文件窗口图 1.11 文件类型确认窗口1.2 程序文件的编译、连接(1) 编译环境的设置工程建立好后，还要对工程进行进一步的设置，以满足要求。首先单击左边窗口的Target,然后选择 options for TargetTarget1

11、 参考图1.12。这时即出现如图 1.13所示的调试环境设置窗口。图 1.12 调试环境设置窗口下拉菜单点击 Output 选项卡在出现的窗口中选中 Create Hex File 选项，在编译时系统将自动生成目标代码文件*.HEX。选择 Debug 选项会出现如图 1.14所示的工作模式选择窗口，在此窗口中我们可以设置不同的仿真模式。图 1.13 Keil C51 调试环境设置窗口图 1.14 Debug 设置窗口从图 1.14 可以看出，Vision2 的 2 种工作模式分别是： Use Simulator（软件模拟） 和 Use（硬件仿真） 。其中 Use Simlator 选项是将 V

12、ision2 调试器设置成软件模拟仿真模式，在此模式下不需要实际的目标硬件就可以模拟 80C51 微控制器的很多功能，在准备 硬件之前就可以测试您的应用程序，这是很有用的。（2）程序的编译、连接、运行完成以上的工作就可以编译程序了。点击如图 1.15所示的 Rebuild All Target Files 命令,对所有的工程文件进行重新编译，此时会在“Output windows”信息输出窗口输出一些相关信息，如图 1.16所示。图 1.15 编译命令菜单图 1.16 输出提示信息其中第二行 assembling Led_Light.asm 表示此时正在编译 Led_Light.asm 源程序

13、，第三行 linking 表示此时正在连接工程项目文件，第五行 Creating hex file fromLed_Light说明已生成目标文件 Led_Light.hex，最后一行说明 Led_Light.V2 项目 在编译过程中不存在错误和警告，编译链接成功。若在编译过程中出现错误，系统会给出错 误所在的行和该错误提示信息，用户应根据这些提示信息，更正程序中出现的错误，重新编译直至完全正确为止。对源程序进行编译之后，还需要实际的运行来验证程序的正确性。点击如图 1.17所示的 start/stop debug session命令,将程序与硬件进行连接，如果与硬件连接正确，会在Output

14、windows窗口出现如图 1.18所示的提示信息，如果连接不正确，会出现如图 1.19所示的信息，此时请复位硬件，然后重新编译、连接。图 1.17 start/stop debug session 命令窗口图 1.18 与硬件连接正确提示信息图 1.19 与硬件连接不正确提示信息完成以上步骤，与硬件连接正确之后，用户就可以按图 1.20所示的运行命令进行在线仿真了。图 1.20 运行命令窗口以下与实验内容无关，作为了解，可以跳过。 在调试环境设置窗口的 target页面下，(参考图 1.13),xtal后面的数值是晶振频率值，默认值是所选目标 CPU的最高频率值。一般将其设置成为实际所使用的

15、晶振频率值。Memory Model用于设置 RAM使用情况，有 3个选择项。I small :是所有变量都在单片机的内部 RAM中，如果内部 RAM空间不够，才会存到外部 RAM中。这种数据存储方式的好处在于运算速度最快，也是我们一般常选择的方式。II Compact :变量存储在外部 RAM里，使用 8位间接寻址。即将变量放在外部 RAM的前 256个字节里。IIILarge: 变量放在外部 RAM里，使用 16位间接寻址。Code Rom size用于设置 ROM空间的使用，也有 3个选项。I Small:只用低于 2K的程序空间，适用于 AT89C2051这些芯片。IICompact:单个函数的代码量不能超过 2KB，整个程序可以使用 64KB的程序空间。IIILarge:可用全部 64KB的空间，表示程序和子函数代码都可以大到 64KB。Operating项是操作系统选择项，Keil C51提供了两种操作系统：Rtx tiny和 Rtx full。通常不使用任何操作系统，用该项的默认值：None（不使用任何操作系统） 。Use on-chip ROM(0x0-0xfff)选择项，表示使用片上的 ROM。该选项取决于单片机应用系统，如果单片机的 EA接高电平，则选中，表示使用内部的 ROM，如果单片机的 EA接