第3章 单片机应用的开发工具模板

单片微机原理与接口技术电子工业出版社作者丁向荣单片微机原理与接口技术单片微机原理与接口技术电子工业出版社第3章单片机应用的开发工具3.1KeilVision2集成开发环境3.2STC系列单片机在线编程3.3单片机学习的实践模式建议：采用实例进行开发工具的演示与讲解。单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.1KeilVision2集成开发环境概述KeilVision2集成开发环境是Keil公司开发的Windows环境下的专用于8051单片机程序编辑、编译与调试的集成开发环境，它将项目管理、源程序编辑、编译、链接、调试集成在一个环境中，既可以处理C语言（C51）源程序，又可处理汇编语言源程序，极大地方便了8051软件的开发。使用KeilVision2，还可以灵活简便地对C51编译器、A51汇编器、BL51连接器以及编译环境进行设置。此外，KeilVision2中还提供了多文件查找、版本控制等大量实用工具。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.1KeilVision2集成开发环境概述KeilVision2中，还集成了dScope5l多窗口软件仿真器。使用该仿真器，可以在没有51硬件的条件下调试各种应用程序。dScope5l还可以通过目标监控程序与用户系统接口，直接对用户目标硬件系统进行调试，从而节省购买硬件仿真器的费用。KeilVision2集成开发环境总体上可分为程序编辑、编译用户界面和程序调试界面。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.1KeilVision2集成开发环境概述KeilVision2中，还集成了dScope5l多窗口软件仿真器。使用该仿真器，可以在没有51硬件的条件下调试各种应用程序。dScope5l还可以通过目标监控程序与用户系统接口，直接对用户目标硬件系统进行调试，从而节省购买硬件仿真器的费用。KeilVision2集成开发环境总体上可分为程序编辑、编译用户界面和程序调试界面。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.1KeilVision2集成开发环境概述返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试应用KeilVision2集成开发环境的开发流程如下：创建项目→输入、编辑应用程序→把程序文件添加到项目中→编译与连接、生成机器代码文件→仿真调试程序。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试1.创建项目（1）选择菜单命令Project→NewProject，弹出如图3.3所示的CreateNewProject对话框。（2）在对话框中选择新项目要保存的路径和文件名（保存路径为E:\led，项目名为led），单击【保存】按钮即可。KeilVision2项目文件的扩展名为.uv2。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试1.创建项目（3）单击【保存】按钮后，屏幕弹出如图3.4所示的SelectDeviceforTarget对话框。用户需要在左侧的数据列表（Database）选择开发使用的51单片机型号（先选厂家：如Intel，后选型号：如80/87C51），在对话框右侧的Description文本框中可查看选中芯片的性能。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试1.创建项目（4）单击SelectDeviceforTarget对话框中的【确定】按钮，程序会询问是否将标准51初始化程序（STARTUP.A51）加入到项目中，如图3.5所示。选择【是】按钮，程序会自动复制标准51初始化程序到项目所在目录并将其加入项目中。一般情况下,选择【否】按钮。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试2.编辑程序选择菜单命令File→New，弹出程序编辑工作区，如图3.6所示。在编辑区中，按图3.6所示源程序清单输入程序，并以led.asm文件名保存（若用C51编程，则以.C为扩展名进行保存），如图3.7所示。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试2.编辑程序返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试3.将应用程序添加到项目中选中项目窗口中的文件组后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择AddFiletoGroup项，如图3.8所示。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试3.将应用程序添加到项目中选择AddFiletoGroup项后，弹出为项目添加文件（源程序文件）的对话框，如图3.9所示，选择E：\led文件夹，选择led.asm文件，点击【ADD】按钮添加文件，点击【Close】按钮关闭添加文件对话框。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试4.编译与连接（1）环境设置选择菜单命令Project→OptionsforTarget，弹出OptionsforTarget对话框，如图3.10所示。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试4.编译与连接（1）环境设置选择菜单命令Project→OptionsforTarget，弹出OptionsforTarget对话框，如图3.10所示。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试4.编译与连接（1）环境设置点击Output选项，弹出Output选项设置对话框，如图3.11所示，勾选“CreateHEXFi”选项，并可在Output选项设置对话框中“NameofExecutable”信息框中输入机器代码文件的文件名，点击【确定】按钮结束设置。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试4.编译与连接返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试4.编译与连接（2）编译与连接选择菜单命令Project→Buildtarget(Rebuildtargetfiles)或单击编译工具栏相应的编译按钮，启动编译、连接程序，在输出窗口中将输出编译、连接信息。如提示0error，则表示编译成功；否则提示错误类型和错误语句位置。双击错误信息光标将出现程序错误行，可进行程序修改，程序修改后，必须重新编译，直至提示0error为止。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试5.仿真调试选择菜单命令Project→START/STOPDdebugSession或点击工具栏图标，KeilVision2集成开发环境进入调试模式。（1）调出P1口控制窗口；（2）全速运行程序，观察P1口控制窗口的工作状态，应看到一个“√”循环移动，如图3.12所示。通过观察P1窗口的状态（位状态为“√”表示输出高电平，为空白表示输出低电平）或查看左侧显示的状态值，来判断程序功能正确性。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试5.仿真调试选择菜单命令Project→START/STOPDdebugSession或点击工具栏图标，KeilVision2集成开发环境进入调试模式。（1）调出P1口控制窗口；（2）全速运行程序，观察P1口控制窗口的工作状态，应看到一个“√”循环移动，如图3.12所示。通过观察P1窗口的状态（位状态为“√”表示输出高电平，为空白表示输出低电平）或查看左侧显示的状态值，来判断程序功能正确性。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.1KeilVision2集成开发环境3.1.2KeilC集成开发环境下的程序编辑、编译与调试5.仿真调试（3）除全速运行外，还有单步运行、跟踪运行、执行到光标处和断点运行。◎单步运行：每按动单步运行按钮一次，系统执行一条指令，且调用子程序作为一条指令一次性完成。用于单步调试指令或观察指令运行状态。◎跟踪运行：每按动单步运行按钮一次，系统执行一条指令，但执行调用子程序指令时，会进入子程序中单步执行每一条指令。用于精确调试指令或观察指令运行状态。◎执行到光标处：可通过光标设置程序的执行目标处，按动该按钮时，从PC当前处开始执行，直至光标所在处。用于分段调试程序或观察程序运行状态。◎断点执行：在程序指令处用断点设置功能按钮设置断点，可设置多个断点。按动该按钮，从PC当前处开始执行，遇到断点即停止；再次按动又开始执行，遇到断点即停止。用于分段调试程序或观察程序运行状态。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.2STC系列单片机在线编程3.2.1STC系列单片机在系统可编程（ISP）典型应用线路图STC系列单片机用户程序的下载是通过PC机的RS232-C串口与单片机的串口进行通信的，但由于PC机RS232-C串口的逻辑电平（逻辑“0”：+5V～+15V，逻辑“1”：-5V～-15V）与单片机串口的逻辑电平（TTL电平）不匹配，因此，RS-232C不能和TTL电平直接相连，使用时必须进行电平转换，通常采用MAX232、SP232、STC232专用芯片，若是3V单片机建议选用SP232，STC系列单片机用户程序的在线下载电路如图3.13所示。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.2STC系列单片机在线编程3.2.1STC系列单片机在系统可编程（ISP）典型应用线路图返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.2STC系列单片机在线编程3.2.1STC系列单片机在系统可编程（ISP）典型应用线路图1.STC-ISP系统引导程序的运行过程STC系列单片机内部固化有ISP系统引导固件（程序），通过它，可以把用户程序下载到单片机中。单片机出厂时已完全加密，单片机上电复位时运行STC-ISP系统引导程序，如P3.0／RxD检测到合法的下载命令流就下载用户程序到用户程序区，如检测不到就复位到用户程序区，运行用户程序。返回目录单片微机原理与接口技术电子工业出版社3.2STC系列单片机在线编程3.2.1STC系列单片机在系统可编程（ISP）典型应用线路图2.STC-ISP使用注意事项（1）如果用户系统的P3.0和P3.1连接到RS－485电路，下载程序时，需要将其断开。（2）要使用STC-ISP功能，必须让单片机复位到STC-ISP系统引导程序区（如重新上电，或RST复位，或在SWBS位为1时的看门狗复位、软复位。）因此，使用ISP下载程序时，计算机端的控制软件必须先发下载命令流，最好给单片机上电复位或RST复位。（3）单片机运行ISP程序时，检测有无合法下载命令流，大约需要几十～几百mS，如无合法下载命令流，则立即运行用