第5章集成开发环境KeilμVision及其使用

1第5章集成开发环境KeilμVision及其使用2本章主要内容KeilμVision软件简介；KielμVision主要界面和菜单；基本使用步骤；软件仿真；SST89E516RD在线仿真的基本用法。3本章目录5.1KeilμVision软件简介5.2Keil集成开发环境IDE5.3用Keil创建项目5.4Keil仿真调试5.5SST89单片机的仿真与程序固化4美国Keil公司推出的51单片机集成开发环境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDE）KeilμVision是现今开发单片机应用程序使用比较普及的软件工具。它集项目管理、编辑、编译、连接、仿真、调试等功能为一体，除MCS-51单片机外，还支持众多型号的其它增强型、衍生型51单片机，包括世界上几十个主要厂家的几百款主流产品，品种线非常丰富。可满足从专业工程开发到初学者学习使用等各个不同层次的需求。5.1KeilμVision软件简介55.2Keil集成开发环境IDE5.2.1主界面5.2.2主菜单5.2.3工具栏65.2.1主界面Keil主界面由3个主要部分组成，分别是：项目窗口、工作区和输出窗口。项目窗口工作区输出窗口75.2.2主菜单Keil主界面中的主菜单共有11个，软件提供的绝大多数功能都可以通过菜单来操作。Keil软件主菜单中的内容有时会根据项目配置的不同和工作模式出现一些差异，当菜单项不可用时会显示为灰色或隐藏。1．File——文件菜单文件菜单和其它Windows应用程序类似，用于文件常规操作。82．Edit——编辑菜单编辑菜单主要用于文件编辑过程中的相关操作。3．View——视图菜单视图菜单主要用于显示和隐藏各种窗口和工具栏。4．Project——项目菜单项目菜单主要用于项目管理和配置操作。5．Debug——调试菜单调试菜单主要用于程序调试。6．Flash——菜单Flash菜单主要提供单片机程序的下载（Download）、擦除（Erase）和配置Flash工具（ConfigureFlashTools）等操作。97．Peripherals——外围设备菜单外围设备菜单主要用于仿真调试时打开或关闭单片机的片内资源仿真窗口。8．Tools——工具菜单工具菜单主要用于提供第三方软件控制。9．SVCS——软件版本控制系统菜单软件版本控制系统菜单主要用于配置用户软件版本控制。10．Windows——窗口菜单窗口菜单和其它Windows应用程序类似，主要用于排列管理子窗口。11．Help——帮助菜单帮助菜单主要用于打开Keil的在线帮助以及联机帮助。105.2.3工具栏工具栏提供了一种快速执行软件功能的便捷方法。将常用菜单命令以快捷按钮的形式列出来方便使用。按用途Keil的工具栏分为文件工具栏、编译工具栏和调试工具栏三个。1．FileToolbar——文件工具栏文件工具栏用于与文件有关的操作和开始/停止调试模式、设置断点等。开始或停止调试模式取消所有断点插入/取消断点输出窗口项目窗口使能/禁止断点禁止所有断点112．BuildToolbar——编译工具栏编译工具栏用于与程序编译有关的操作。3．DebugToolbar——调试工具栏调试工具栏用于与程序调试有关的操作，只有在仿真调试时可用。重建目标所有文件创建目标编译当前文件目标选项打开编辑配置对话框单步跳过单步执行停止运行全速运行复位CPU单步跳出当前函数运行到光标所在行显示下一条指令反汇编窗口观察和调用堆栈窗口串行窗口存储器窗口逻辑分析窗口125.3用Keil创建项目5.3.1新建项目5.3.2编写代码加入项目5.3.3项目配置5.3.4编译和连接135.3.1新建项目用Keil开发一个新的应用是从新建一个项目开始。项目（Project）也叫工程，它是Keil中一个特殊结构的文件，用于对应用中所有其它文件进行管理，包含应用中相关文件的关系和对应用目标的配置参数。只有建立一个项目并在其中添加程序文件后，才能进行程序的编译、连接、调试和运行等操作。项目文件的扩展名默认为“.uv2”。在Keil中新建一个项目的方法是执行菜单命令Project→NewμVisionProject。基本操作步骤如下图所示。14在此输入项目文件名1新建项目2选择器件3新建的空项目155.3.2编写代码加入项目创建项目后，就可以编写和添加源程序。编辑源程序可以使用其它文本编辑器，也可以使用Keil中的文本编辑器。对于汇编源程序扩展名可以是“.asm”、“.a51”、“.src”，而C51源程序可以是“.c”和“.c51”。源程序文件编辑好后，就可以将其加入项目中，使用默认的配置进行编译、连接和调试运行。基本操作步骤如下。16新建文本在此输入程序文件名和扩展名加入文件到组中右键单击此1编辑源程序3将源程序加入项目2保存源程序175.3.3项目配置缺省的项目配置不一定能满足用户的要求，所以在程序加入项目后，通常都要对项目进行一些配置以满足个性化的要求。项目配置通过OptionforTarget（目标）选项对话框完成。18Xtal(MHz)文本框，用于设置目标单片机的振荡时钟频率。UseOn-chipROM复选框，用于选择是否使用单片机片内程序存储器。MemoryModel下拉列表框，用于设置C51编译时的缺省存储模式。CodeRomSize下拉列表框，用于设置程序代码大小限制。Off-chipCodeMemory选择区，用于设置片外程序存储器的地址范围。Off-chipXdataMemory选择区,用于设置片外数据储器的地址范围。195.3.4编译和连接在项目配置完成后可以对程序进行编译和连接。在Keil中执行创建（Build）应用操作时它会调用相关软件对源程序进行编译和连接处理。选中该复选框才能生成HEX文件205.4Keil仿真调试5.4.1仿真方式5.4.2软件仿真5.4.3调试窗口215.4.1仿真方式1．Keil的仿真方式Keil支持两种仿真调试方式，软件仿真和在线仿真。软件仿真无需实际单片机参与，它由微机来担当仿真器模拟单片机执行程序的过程，以及单片机内部资源的工作状况。但它不能仿真单片机外围器件。在线仿真需要外部仿真器的参与，该方式中仿真器负责执行单片机程序，借助通信手段和相关协议Keil可对仿真器的执行过程进行控制。它能较真实反映应用系统的实际工作状况。222．仿真方式的选择在Keil中选择哪种仿真方式，是通过OptionforTarget（目标选项）对话框中的Debug（调试）选项卡设置，如图。软件仿真需选中在线仿真需选中235.4.2软件仿真程序编译连接通过后，通常会先使用软件仿真方式对程序进行调试，当目标硬件制作完成后再使用在线仿真方式进行软硬件联调。选择软件仿真方式时，需选中Debug选项卡上的UseSimulator单选按钮，关闭对话框回到主界面后，再执行菜单命令Debug→Start/StopDebugSession，或单击文件工具栏上的对应按钮、或快捷键Ctrl+F5进入Keil的调试模式主界面，如图5-19所示。再次执行菜单命令Debug→Start/StopDebugSession会退出调试模式回到编译模式。进入调试模式后，Keil中会出现一些调试窗口用于调试程序。24当前行断点寄存器窗口局部变量监视窗口存储器窗口图5-19调试模式主界面255.4.3调试窗口1．寄存器窗口寄存器窗口出现在项目窗口中，用于在调试过程中实时显示和修改单片机寄存器的值。262．存储器窗口存储器窗口用于实时显示或修改单片机各种类型存储区中存储单元的值，存储单元值的显示一般采用十六进制。273．反汇编窗口反汇编窗口用于显示程序的反汇编信息。284．观察和调用堆栈窗口观察和调用堆栈窗口中有4个标签对应4个显示页，用于显示和修改程序中的变量以及列出当前函数的调用嵌套关系。通过使能View菜单的PeriodicWindowUpdate选项可以在程序运行时自动更新变量的值。295．外围设备窗口外围设备窗口用于显示和修改与单片机片内设备相关的特殊功能寄存器的值，80C51单片机的外围设备窗口如图5-25所示，这些值可通过窗口中的对应控件进行修改。通过执行菜单Peripherals中的相关命令可以打开或关闭外围设备窗口。由于不同类型的51单片机片内资源不完全一样，因此该菜单内容会随选用的单片机型号有所变化。30中断系统并行I/O口定时/计数器串行口图5-2580C51的外围设备窗口316．串行终端窗口和逻辑分析窗口这两个窗口是Keil提供的虚拟设备，其中串行终端窗口虚拟一个串行终端设备，用于调试串行通信，它既可接收程序串行发送来的数据，也可向程序串行发送数据，数据可以用十六进制或ASCII字符的形式显示。32逻辑分析窗口用于程序调试时模拟显示引脚的逻辑信号，主要用来进行时序分析，通过执行菜单命令View→LogicAnalyzerWindow可以打开或关闭逻辑分析窗口。335.5SST89单片机的仿真与程序固化5.5.1SST89单片机的SoftICE简介5.5.2与微机的连接方式和Keil端设置5.5.3在线仿真5.5.4SST89单片机的程序固化345.5.1SST89单片机的SoftICE简介SoftICE（SoftwareInCircuitEmulator）是SST公司为方便用户开发调试提供的一个运行在单片机端的仿真监控程序，主要应用于该公司的SST89系列单片机上。固化有该监控程序的SST89单片机通过串口和运行在微机端的Keil软件通信，就能实现“在电路中仿真”的功能。在Keil集成开发环境中，通过该功能，用户不仅能将编写好的应用程序下载到单片机的程序存储器中（但不能固化），还能利用Keil提供的各种调试手段实时对应用程序进行调试。355.5.2与微机的连接方式和Keil端设置使用SST89单片机进行在线仿真之前，需将其和微机正确连接，如图所示，连接需要使用微机的串口。RS232电平转换GNDGNDTXDTXDRXDRXD微机串口COM串口SoftICESST89单片机目标板硬件微机(运行Kiel)36硬件连好后，还要在Keil软件上进行一些设置才能使用SST89单片机进行在线仿真。主要包括选中在线仿真方式单选按钮、KeilMonitor-51Driver驱动协议，以及配置与微机通信的串口参数等。这些操作是通过OptionforTarget对话框的Debug选项卡完成。375.5.3在线仿真在Keil设置完成和SST89单片机与微机连接好之后就可以进行在线仿真了。仿真之前要先给目标板上电，然后在Keil的编译模式下执行菜单命令Debug→Start/StopDebugSession进入调试模式，这时Keil会将应用程序下载到目标单片机的程序存储器中。之后就可以利用目标单片机进行在线仿真。在线仿真的界面及调试手段与软件仿真类似。38程序下载进度条395.5.4SST89单片机的程序固化1．SST89单片机的BSL简介BSL（Boot-StrapLoader）下载引导程序也是SST公司提供的一个是运行在单片机端的监控程序，其功能是通过IAP方式将微机端传送来的应用程序自行固化到单片机的程序存储器中，使其永久存储，而无需使用外部编程器。要通过这种方式固化单片机程序，在微机上需要运行一个IAP工具程序SSTEasyIAP，而固化操作时的单片机连线与在线仿真时一样。由于仿真程序SoftICE和下载引导程序BSL都需存放在SST89单片机的Block1中，不能共存，所以只能二选其一。但可通过SST公司提供的有关软件工具进行互换。402．将SoftICE转换为BSL将SST89单片机中的SoftICE替换为BSL的基本步骤如下。将单片机通过串口与微机相连。对Keil进行设置及启动调试模式。在Keil的OutputWindow窗口中的“”提示符后输入命令“include路径\Convert_to_BSLx516.txt”，并回车，如图。在此输入命令，假设转换文件存放在E盘转换成功