单片机原理与接口技术实验指导书(修改)

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1、单单 片片 机机 实实 验验 指指 导导 书书张玉杰编写张玉杰编写电信学院电信实验室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，

2、用户应该习惯这种工程的管理方式。对于使 用 Keil C51 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 Kei

3、l C51 界面有所不同，这是因为启动 Vision2 后，Vision2 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

4、一个目录，并且工程中需要的所有 文 件都放在这个目录下；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，Vi

5、sion2 支持的所有 CPU 器件的型号根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

6、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，Text3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

7、序 Led_Light.asm。下面是完整的 Led_Light.asm 源程序代码，用户可 以输入。 ORG0000H JMPMAIN ORG0100H MAIN: MOVA,#0FEH;流水灯向左移动 LEFT_MOV: MOVP1,A CALLDELAYRLA CJNEA,#0FEH,LEFT_MOVMOVA,#7FH;流水灯向右移动 RIGHT_MOV: MOVP1,A CALLDELAY RR A CJNEA,#7FH,RIGHT_MOV JMPMAIN ;-延时子程序- DELAY: MOVR2,#250 DEL: MOVR3,#250 NOP DJNZR3,$ DJNZR2,DE

8、L RETEND(6) 输入完毕后点击工具栏的 File 选项，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_Lig

9、ht.V2 工程还没有建立起任何关系。此时用户应该把 Led_Light.asm源程 序填加到Led_Ligh. V2工程中中，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

10、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( 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

11、口的Target,然后选择 options for TargetTarget1 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 Simula

12、tor（软件模拟） 和 Use（硬件仿真） 。其中 Use Simlator 选项是将 Vision2 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 a

13、ssembling Led_Light.asm 表示此时正在编译 Led_Light.asm 源程序，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 sta

14、rt/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 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

15、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。

16、 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 接低电平， 则不