(本科)第4章 keil与Proteus的使用ppt课件.ppt
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1、课程主讲人:第4章 keil与Proteus的使用2 第第4章章 软件开发工具软件开发工具Keil与虚与虚 拟仿真平台拟仿真平台Proteus的使用的使用 23 3【内容概要内容概要】 本章介绍本章介绍C51软件开发平台软件开发平台Keil C51与虚拟仿真平台与虚拟仿真平台Proteus的基本特的基本特性与使用。性与使用。 通过本章学习,读者应初步了解如何运用通过本章学习,读者应初步了解如何运用Keil工具进行软件编程与调工具进行软件编程与调试,掌握使用试,掌握使用Proteus平台来进行硬件的设计,以及使用平台来进行硬件的设计,以及使用Keil工具和工具和Proteus平台进行单片机应用系
2、统的设计与虚拟仿真的基本方法与步骤。平台进行单片机应用系统的设计与虚拟仿真的基本方法与步骤。44.1 Keil C51的使用的使用4.1.1 Keil C51简介简介 Keil C51是用于是用于8051单片机的单片机的C51语言编程的集成开发环境,由德国语言编程的集成开发环境,由德国Keil software公司公司(已被已被ARM公司收购公司收购)开发,是开发,是C51语言开发编程所必须掌语言开发编程所必须掌握的软件开发工具。握的软件开发工具。 Keil C51集编辑、编译、仿真等功能于一体,具有强大的软件调试功能集编辑、编译、仿真等功能于一体,具有强大的软件调试功能,生成的程序代码运行速
3、度快,所需的存储器空间小,完全可与汇编语言,生成的程序代码运行速度快,所需的存储器空间小,完全可与汇编语言相媲美,是目前相媲美,是目前8051单片机的最优秀软件开发工具之一。单片机的最优秀软件开发工具之一。Keil C51集成了集成了文件编辑处理、编译、链接、项目(文件编辑处理、编译、链接、项目(Project)管理窗口、工具引用、仿真)管理窗口、工具引用、仿真软件模拟器以及软件模拟器以及Monitor51硬件目标调试器等多种功能。硬件目标调试器等多种功能。54.1.2 基本操作基本操作1. 软件安装与启动软件安装与启动 Keil C51软件安装完毕后,在桌面上出现软件安装完毕后,在桌面上出现
4、Keil C51软件的快捷图标。软件的快捷图标。单击该快捷图标,则启动该软件,出现如单击该快捷图标,则启动该软件,出现如图图4-1所示的所示的Keil C51界面,图界面,图中标出了中标出了Keil C51界面各窗口的名称。界面各窗口的名称。图图4-1 Keil C51软件开发环境界面软件开发环境界面62. 创建项目创建项目 编写一个新的应用程序前,首先要建立编写一个新的应用程序前,首先要建立项目项目(Project)。)。Keil C51用项用项目管理的方法把一个程序设计中所需要用到的、互相关联的程序链接在同一目管理的方法把一个程序设计中所需要用到的、互相关联的程序链接在同一项目中。这样,打
5、开一个项目时,所需要的关联程序也都跟着进入了调试窗项目中。这样,打开一个项目时,所需要的关联程序也都跟着进入了调试窗口,方便用户对项目中各个程序的编写、调试和存储。具体操作如下。口,方便用户对项目中各个程序的编写、调试和存储。具体操作如下。 (1)在)在图图4-1所示的编辑界面下,单击菜单栏中的所示的编辑界面下,单击菜单栏中的【Project】,出现下拉,出现下拉菜单,再点击选择中的菜单,再点击选择中的“New Project”,如,如图图4-2所示。所示。7图图4-2 新建项目菜单新建项目菜单 (2)单击)单击“New Project”选项后,就会弹出选项后,就会弹出“Create New
6、Project”窗口,见窗口,见图图4-3。在。在“文件名(文件名(N)”中输入一个项目的名称,保中输入一个项目的名称,保存后的文件扩展名为存后的文件扩展名为“.uv2”, 即项目文件的扩展名,以后可直接单击此即项目文件的扩展名,以后可直接单击此文件就可打开先前建立的项目。文件就可打开先前建立的项目。8图图4-3 “Create New Project”窗口窗口9在在“文件名(文件名(N)”窗口中输入新建项目文件的名字后,在窗口中输入新建项目文件的名字后,在“保存在(保存在(I)”下拉框中选择项目的保存目录,单击下拉框中选择项目的保存目录,单击“保存(保存(S)”即可。即可。 (3)选择单片机
7、,单击)选择单片机,单击“保存(保存(S)”后,会弹出如后,会弹出如图图4-4所示所示“Select Device for Target” (选择单片机)窗口,按照提示选择相应的(选择单片机)窗口,按照提示选择相应的单片机。选择单片机。选择“Atmel”目录下的目录下的“AT89C51”(对于对于AT89S51,也是选择,也是选择AT89C51)。 (4)点击)点击“确定确定”按钮后,会出现按钮后,会出现图图4-5所示的对话框。如果需要复制所示的对话框。如果需要复制启动代码到新建的项目,如选择单击启动代码到新建的项目,如选择单击“是是”,会出现,会出现图图4-6的窗口,如选择的窗口,如选择单击
8、单击“否否”,图,图4-6中的启动代码项中的启动代码项“SARTUP. A51”,不会出现,这时新,不会出现,这时新的项目已经创建完毕。的项目已经创建完毕。10图图4-4 “Select Device for Target”窗口窗口11图图4-5 是否复制启动代码到项目对话框是否复制启动代码到项目对话框 图图4-6 完成项目的创建完成项目的创建124.1.3 添加用户源程序文件添加用户源程序文件 新的项目文件创建完成后,就需要将用户源程序文件添加到这个新的项目文件创建完成后,就需要将用户源程序文件添加到这个项目中,添加用户程序文件通常有两种方式:一种是新建文件,另一种项目中,添加用户程序文件通
9、常有两种方式:一种是新建文件,另一种是添加已创建的文件。是添加已创建的文件。1. 新建文件新建文件(1)单击)单击图图4-1中快捷按钮,这时会出现如中快捷按钮,这时会出现如图图4-7所示窗口。在这个所示窗口。在这个窗口会出现一个空白的文件编辑画面,用户可在这里输入编写的程序源窗口会出现一个空白的文件编辑画面,用户可在这里输入编写的程序源代码。代码。13图图4-7 建立新文件建立新文件(2)单击图4-1中快捷按钮(2)单击)单击图图4-1中快捷按钮中快捷按钮 ,保存用户程序文件,这时会弹出如,保存用户程序文件,这时会弹出如图图4-8所示窗口。所示窗口。,保存用户程序文件,这时会弹出如,保存用户程
10、序文件,这时会弹出如图图4-84-8所示窗口。所示窗口。14图图4-8 “Save As”对话框对话框 (3)在)在图图4-8 “Save As”的对话框中,在的对话框中,在“保存(保存(S)”下拉框中选择下拉框中选择新文件的保存目录,这样就将这个新文件与刚才建立的项目保存在同一个新文件的保存目录,这样就将这个新文件与刚才建立的项目保存在同一个文件夹下,然后在文件夹下,然后在“文件名(文件名(N)”窗口中输入新建文件的名字窗口中输入新建文件的名字“流水灯流水灯”,如果使用,如果使用C51语言编程,则文件名的扩展名应为语言编程,则文件名的扩展名应为“.c”。 15 如果用汇编语言编程,文件扩展名
11、应为如果用汇编语言编程,文件扩展名应为“.asm”。完成上述步骤后单。完成上述步骤后单击击“保存保存”,此时新文件已创建完成。,此时新文件已创建完成。 这个新文件还需添加到刚才创建的项目中,操作步骤与下面的这个新文件还需添加到刚才创建的项目中,操作步骤与下面的“添添加已创建文件加已创建文件”步骤相同。步骤相同。2. 添加已创建文件添加已创建文件 (1)在项目窗口(见图)在项目窗口(见图4-1)中,右键单击)中,右键单击“Source Group1”,选,选择择“Add File toSource Group1” 选项,如选项,如图图4-9所示。所示。16图图4-9 添加文件添加文件17 (2)
12、完成上述操作后会出现如)完成上述操作后会出现如图图4-10 “Add File toSource Group1”所示的对话框。在该窗口中选择要添加的文件,这里只有刚刚所示的对话框。在该窗口中选择要添加的文件,这里只有刚刚建立的文件建立的文件“流水灯流水灯.c”,点击这个文件后,单击,点击这个文件后,单击“Add”按钮,再单击按钮,再单击图图4-10 “Add File toSource Group1”对话框对话框 18图图4-11 文件已添加到项目中文件已添加到项目中“Close”按钮,文件添加已经完成了,这时的项目窗口如按钮,文件添加已经完成了,这时的项目窗口如图图4-11所示,用所示,用户
13、程序文件户程序文件“流水灯流水灯.c”已经出现在已经出现在“Source Group1”目录下了。目录下了。194.1.4 程序的编译与调试程序的编译与调试上面在文件编辑窗口建立了文件上面在文件编辑窗口建立了文件“流水灯流水灯.c.c”(或(或“流水灯流水灯.asm.asm”),并且),并且将文件添加到项目中,还需将文件进行编译和调试,最终生成可执行的将文件添加到项目中,还需将文件进行编译和调试,最终生成可执行的.hex.hex文件,具体步骤如下。文件,具体步骤如下。1. 1. 程序编译程序编译单击快捷按钮中的单击快捷按钮中的 对当前文件进行编译,这里是以对当前文件进行编译,这里是以“流水灯流
14、水灯.c”文件文件为例,在为例,在图图4-12中的输出窗口会出现编译结果的提示信息。中的输出窗口会出现编译结果的提示信息。20图图4-12 文件编译信息文件编译信息21 从输出窗口中的提示信息可以看到,程序中有从输出窗口中的提示信息可以看到,程序中有2 2个错误,认真检查程序个错误,认真检查程序找到错误并改正,改正后再次单击找到错误并改正,改正后再次单击 进行编译,直至提示信息显示没有进行编译,直至提示信息显示没有错误为止,如错误为止,如图图4-13所示。所示。图图4-13 提示信息显示没有错误提示信息显示没有错误222. 程序调试程序调试 程序编译没有错误后,就可以进行调试与仿真。单击开始程
15、序编译没有错误后,就可以进行调试与仿真。单击开始/停止调试的停止调试的快捷按钮快捷按钮 (或在主界面点击(或在主界面点击【Debug】菜单中的菜单中的“Start/Stop Debug Session”选项),进入程序调试状态,如选项),进入程序调试状态,如图图4-14所示。所示。 图图4-14左面的工程窗口给出了常用的寄存器左面的工程窗口给出了常用的寄存器R0R7以及以及A、B、SP、DPTR、PC、PSW等特殊功能寄存器的值,这些值会随着程序的执行发生等特殊功能寄存器的值,这些值会随着程序的执行发生相应的变化。相应的变化。 在图在图4-14存储器窗口的地址栏处输入存储器窗口的地址栏处输入0
16、000H后回车,则可查看单片机后回车,则可查看单片机片内程序存储器的内容,单元地址前有片内程序存储器的内容,单元地址前有“C:”,表示程序存储器。如要,表示程序存储器。如要查看单片机片内数据存储器的内容,在存储器窗口的地址栏处输入查看单片机片内数据存储器的内容,在存储器窗口的地址栏处输入D:00H后回车,则可以看到数据存储器的内容。单元地址前有后回车,则可以看到数据存储器的内容。单元地址前有“D:”,表示数,表示数据存储器。据存储器。2223图图4-14 程序调试界面程序调试界面24在在图图4-14中出现了一行新增加的用于调试的快捷命令图标,见中出现了一行新增加的用于调试的快捷命令图标,见图图
17、4-15。还。还有几个原来就有的用于调试的快捷图标,见有几个原来就有的用于调试的快捷图标,见图图4-16。 图图4-15 调试状态下的新增加的快捷命令按钮图标调试状态下的新增加的快捷命令按钮图标 图图4-16 用于调试的其他几个快捷命令按钮图标用于调试的其他几个快捷命令按钮图标2425 在程序调试状态下,可运用快捷按钮进行单步、跟踪、断点、全速运行在程序调试状态下,可运用快捷按钮进行单步、跟踪、断点、全速运行等方式进行调试,也可观察单片机资源的状态,例如程序存储器、数据存等方式进行调试,也可观察单片机资源的状态,例如程序存储器、数据存储器、特殊功能寄存器、变量寄存器及储器、特殊功能寄存器、变量
18、寄存器及I/O端口的状态。端口的状态。 这些图标大多数是与菜单栏命令这些图标大多数是与菜单栏命令【Debug】下拉菜单中的各项子命令是下拉菜单中的各项子命令是相对应的,只是快捷按钮图标要比下拉菜单使用起来更加方便快捷。相对应的,只是快捷按钮图标要比下拉菜单使用起来更加方便快捷。26图图4-15与与图图4-16中常用的快捷按钮图标的功能介绍如下。中常用的快捷按钮图标的功能介绍如下。(1)各调试窗口显示的开关按钮)各调试窗口显示的开关按钮下面的图标控制下面的图标控制图图4-14中各个窗口的开与关。中各个窗口的开与关。 2627(2)各调试功能的快捷按钮)各调试功能的快捷按钮282829304.1.
19、5 项目的设置项目的设置 项目创建后,还需对项目进一步设置。右键单击工程窗口的项目创建后,还需对项目进一步设置。右键单击工程窗口的 “Target 1”,选择,选择“Options for TargetTarget1”,见,见图图4-17,即出现工程设置对话框,即出现工程设置对话框,见,见图图4-18。该对话框下有多个页面,通常需要设置的有两个,一个是。该对话框下有多个页面,通常需要设置的有两个,一个是Target页面,另一个是页面,另一个是Output页面,其余设置取默认值就可。页面,其余设置取默认值就可。30图图4-17 项目调试的选择项目调试的选择 3131图图4-18 “Options
20、 for TargetTarget1”窗口窗口 321. Target页面页面(1)Xtal(MHz)设置晶振频率值,设置晶振频率值,默认值是目标默认值是目标CPU的最高可用频率的最高可用频率值,可根据需要重新设置。该设置与最终产生的目标代码无关,仅用值,可根据需要重新设置。该设置与最终产生的目标代码无关,仅用于软件模拟调试时显示程序执行时间。正确设置该数值可使显示时间于软件模拟调试时显示程序执行时间。正确设置该数值可使显示时间与实际所用时间一致,一般将其设置成与硬件目标样机所用的频率相与实际所用时间一致,一般将其设置成与硬件目标样机所用的频率相同,如果没必要了解程序执行的时间,也可以不设置。
21、同,如果没必要了解程序执行的时间,也可以不设置。(2)Memory Model设置设置RAM的存储器模式,有的存储器模式,有3个选项。个选项。 Small所有变量都在单片机的内部所有变量都在单片机的内部RAM中。中。 Compact可以使用可以使用1页外部页外部RAM。 Large可以使用全部外部的扩展可以使用全部外部的扩展RAM。(3)Code Rom Size设置设置ROM空间的使用,即程序的代码存储器模空间的使用,即程序的代码存储器模式,有式,有3个选项。个选项。3233 Small只使用低于只使用低于2K的程序空间。的程序空间。 Compact单个函数的代码量不超过单个函数的代码量不超
22、过2K,整个程序可以使用,整个程序可以使用64K程程序空间。序空间。 Large可以使用全部可以使用全部64K程序空间。程序空间。(4)Use on-chip ROM是否仅使用片内是否仅使用片内ROM选项。注意,选中该项并选项。注意,选中该项并不会影响最终生成的目标代码量。不会影响最终生成的目标代码量。(5)Operation操作系统选项。操作系统选项。Keil提供了两种操作系统:提供了两种操作系统:Rtx tiny和和Rtx full。通常不选操作系统,所以选用默认项。通常不选操作系统,所以选用默认项None。(6)off-chip Cod Memory用以确定系统扩展的程序存储器的地址范围
23、用以确定系统扩展的程序存储器的地址范围。(7)off-chip Xdata Memory用以确定系统扩展的数据存储器的地址范用以确定系统扩展的数据存储器的地址范围。围。333434上述上述3个选项必须根据所用硬件来决定,如果是最小应用系统,不进行任何扩个选项必须根据所用硬件来决定,如果是最小应用系统,不进行任何扩展,则按默认值设置。展,则按默认值设置。2. Output页面页面点击点击“Options for TargetTarget1”窗口的窗口的“Output”选项,会出现选项,会出现Output页面,如页面,如图图4-19所示。所示。(1)Create HEX File生成可执行文件代码
24、文件。选择此项后即可生成单生成可执行文件代码文件。选择此项后即可生成单片机可以运行的二进制文件(片机可以运行的二进制文件(.hex格式文件),文件的扩展名为格式文件),文件的扩展名为.hex。(2)Select Folder for objects选择最终的目标文件所在的文件夹,默认选择最终的目标文件所在的文件夹,默认与项目文件在同一文件夹中,通常选默认。与项目文件在同一文件夹中,通常选默认。(3)Name of Executable用于指定最终生成的目标文件的名字,默认与用于指定最终生成的目标文件的名字,默认与项目文件相同,通常选默认。项目文件相同,通常选默认。35图图4-19 Output
25、页面页面36(4)Debug information将会产生调试信息,这些信息用于调试,如果需将会产生调试信息,这些信息用于调试,如果需要对程序进行调试,应选中该项。要对程序进行调试,应选中该项。其他选项选默认即可。其他选项选默认即可。完成设置后,就可在程序编译时,单击快捷按钮完成设置后,就可在程序编译时,单击快捷按钮 ,此时会产生如,此时会产生如图图4-20的提示信息。该信息中说明程序占用片内的提示信息。该信息中说明程序占用片内RAM共共11字节,片外字节,片外RAM共共0字字节,节,36图图4-20 hex文件生成的提示信息文件生成的提示信息37占用程序存储器共占用程序存储器共89字节。最
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