第2章 构建C51集成开发环境
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• 双击启动Keil μ Vision3集成开发环境，C51程序 需要在一个项目中进行管理。因此首先开始创建 项目，操作步骤如下所示。
项目建立完毕
2.3.2 创建源文件
• 当一个单片机项目建立完毕后，需要向其中添加 程序的源文件。这里以新建一个C51源文件为例， 介绍具体的操作步骤。
新建的源代码编辑窗口
完成安装
2.2.3 Keil μ Vision3界面概览
• • Keil μ Vision3集成开发环境提供了良好的用户界面和强大的功能，这里 首先简单介绍一下Keil μ Vision3的软件开发环境。 Keil μ Vision3集成开发环境具有标准的Windows界面，对于一个 μ Vision项目工程，其界面效果如图所示。由于采用了标准的Windows界 面，Keil μ Vision3集成开发环境由菜单栏、工具栏、工作区、项目管理 窗口和输出窗口等组成。 其中，Keil μ Vision3的菜单栏和工具栏提供了项目操作、编辑操作、编 译调试以及帮助等各种常用操作。项目管理窗口用来管理整个C51项目， 包括头文件、源文件等。
2.1.1 时钟振荡电路
• 时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要时钟信号。51系 列单片机可以采用两种方式的时钟振荡电路：内部振荡电路和外 部振荡电路。下面分别介绍这两种方式。 1．内部振荡电路 内部振荡电路是采用单片机内部振荡器来产生工作所需的时钟。 51系列单片机内部包含一个高增益的单级反相放大器，引脚XTAL1 和XTAL2分别为片内反相放大器的输入端口和输出端口。 2．外部振荡电路 外部振荡电路是采用外部振荡器产生时钟信号直接供单片机使用。 对于不同结构的单片机，外部振荡电路的方式有所不同，如图所 VCC 示。
2.3 Keil μ Vision3中C51的开发流程
• 当硬件电路和软件开发环境准备好之后，便可以 在Keil μ Vision3集成开发环境中编写C51程序， 并下载到硬件电路中执行。这里通过一个实例， 来讲解如何在Keil μ Vision3集成开发环境下进 行单片机C51语言的程序设计。
2.3.1 创建项目
2.4 小结
• 本章详细介绍了如何搭建一个C51开发环境，包括 51系列单片机的最小硬件系统，Keil μ Vision3 的安装以及开发环境。最后通过一个具体的实例， 介绍了如何使用Keil μ Vision3集成开发环境来 进行完整的C51项目开发。Keil μ Vision3是一个 十分优秀的单片机开发软件，应用的十分广泛。 熟练掌握本章内容是单片机设计和学习单片机C51 语言的基础。
•
μVision3的界面
2.2.4 Keil μ Vision3的各种常用窗口
• Keil μ Vision3集成开发环境中提供了很多不同 用途的编辑或显示窗口，可以用于源代码的编辑、 编译和调试的输出结果、反汇编的查看、堆栈数 据查看、变量查看以及仿真波形图等。这些窗口 是Keil μ Vision3集成开发环境使用的基础，这 里介绍一些在程序设计及仿真调试中常用的窗口 及操作。 • 1．源代码编辑窗口 2．编译输出窗口 • 3．反汇编窗口 4．观察和堆栈窗口 • 5．存储器窗口 6．CPU寄存器窗口 • 7．串行窗口 8．逻辑分析窗口 • 9．符号观察窗口
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2.2.2 Keil μ Vision3安装
• 这里以最新版的Keil μ Vision3 V8.08集成开发 环境来介绍其安装及使用。 • 1．系统要求 • Keil μ Vision3集成开发环境对计算机的硬件和 软件配置的要求很低，一般的计算机系统都完全 可以胜任。 • 2．软件安装
200Ω VCC RST 10uf 5kΩ 10uf VCC RST 复位开关
• •
8051
8051
5kΩ GND
GND
上电复位电路
手动加上电复位电路
2.2 Keil μ Vision3集成开发环境
• 在单片机的程序开发中，最常使用的是Keil μ Vision系列软件，其是Keil Software公司推出 的51系列兼容单片机软件开发系统。目前，最新 的集成开发环境为Keil μ Vision3。这里将以该 软件为主，介绍单片机C51的程序开发。
编译输出结果
Байду номын сангаас
2.3.4 仿真调试
• Keil μ Vision3集成开发环境中提供了强大的程 序仿真功能。在一个程序下载到单片机硬件中执 行之前，可以首先对程序进行仿真，以确保源程 序符合要求。下面就介绍如何使用Keil μ Vision3来进行单片机C51语言程序的仿真调试。 操作步骤如下：
并行端口P0仿真窗口
悬空 外部时钟 信号
XTAL2 XTAL2
• •
• •
8051
XTAL1 GND
AT89S52 外部时钟 信号
XTAL1 GND
外部振荡电路
2.1.2 单片机的复位电路
• • • 单片机的复位电路使单片机进入复位状态。通过复位操作可以完成单片机 的初始化，也可使处于死机状态下的单片机程序重新开始运行。 1．单片机复位的原理 单片机复位的原理是，在时钟电路开始工作后，在单片机的RST复位引脚 施加24个以上的时钟振荡脉冲的高电平，单片机便可以实现复位。当RST 引脚从高电平跳变为低电平后，单片机便从0000H地址开始执行程序。 2．复位电路 最典型的上电复位电路如图所示，其基本原理是利用RC电路的充放电效应。 当单片机上电的时候，复位电路通过电容加在RST引脚一个短暂的高电平 信号，这个高电平信号随着电容的充电而逐渐降低，这个高电平持续的时 间和RC电路的充放电时间有关。使用时需要选择合适的电容和电阻来使高 电平的持续时间大于单片机的复位时间。
并行端口P1仿真窗口
2.3.5 程序下载
• C51程序需要在单片机硬件上执行，因此需要通过 特定的工具将源程序生成的可执行文件写入单片 机中。Keil μ Vision3集成开发环境生成的可执 行文件一般为HEX格式的文件。在Keil μ Vision3 中生成单片机上可执行的文件的步骤如下：
“Options for Target ‘Target 1’”对话框 下载程序
2.1 51系列单片机的最小硬件系统
• 51系列单片机的最小硬件系统是指能让单片机正常工作的最小硬 件电路。对于8051系列单片机及其兼容的型号，其电路的最小系 统大致相同，这里以AT89S52为例，介绍典型的51系列单片机最小 硬件电路，如图所示。该电路图中所使用的元器件的参数及数量。
单片机最小系统图
2.3.3 编译项目
• 项目及C51源文件准备好后便可以编译项目了。Keil μ Vision3集成开发环境中，提供了多个源代码编译命令， 分别介绍如下： • 选择“Project”→“Translate „„.c”命令，可以完成 对当前C51源代码的翻译。 • 选择“Project”→“Build target”命令，即可对该项目 进行编译， • 选择“Project”→“ReBuild all target files”命令， 可以重新编译所有的项目文件。
2.2.1 Keil μ Vision3简介
• Keil μ Vision3具有Windows风格的可视化操作界面，集成了丰富的库函 数和各种编译工具。Keil μ Vision3集成开发环境中集成了非常全面的单 片机支持，能够完成51系列单片机以及和51系列兼容的绝大部分类型单片 机的程序设计和仿真。Keil μ Vision系列是一个非常优秀的编译器，受 到广大单片机设计者的广泛使用。其主要特点如下： 支持汇编语言、C51语言等多种单片机设计语言； 可视化的项目管理，界面友好； 支持最为丰富的产品线，可以使用51系列及其兼容内核的单片机； 具有完善的编译连接工具； 具备丰富的仿真调试功能，可以仿真并口、串口、A/D、D/A、定时器/计 数器以及中断等资源； 可以和外部仿真器联合使用，支持在线调试； 内嵌RTX-51 Tiny和RTX-51 FULL实时多任务操作系统； 支持在一个工作空间中进行多项目的程序设计。 支持多级代码优化。
第2章 构建C51集成开发环境
• 单片机的程序设计可以采用汇编语言和C51语言， 目前，C51语言得到了广泛的应用。对于单片机程 序的开发，一般采用Keil公司的μ Vision系列的 集成开发环境。μ Vision系列开发工具目前的最 新版本是Keil μ Vision3，支持汇编语言以及C51 语言程序设计。Keil μ Vision3编译器完成对程 序的编译、连接等工作，并最终生成可执行文件。 本章主要介绍如何构建一个C51的集成开发环境， 包括硬件软件的建立、项目的编译、程序的仿真 以及下载等。
项目建立完毕
2.3.2 创建源文件
• 当一个单片机项目建立完毕后，需要向其中添加 程序的源文件。这里以新建一个C51源文件为例， 介绍具体的操作步骤。
新建的源代码编辑窗口
完成安装
2.2.3 Keil μ Vision3界面概览
• • Keil μ Vision3集成开发环境提供了良好的用户界面和强大的功能，这里 首先简单介绍一下Keil μ Vision3的软件开发环境。 Keil μ Vision3集成开发环境具有标准的Windows界面，对于一个 μ Vision项目工程，其界面效果如图所示。由于采用了标准的Windows界 面，Keil μ Vision3集成开发环境由菜单栏、工具栏、工作区、项目管理 窗口和输出窗口等组成。 其中，Keil μ Vision3的菜单栏和工具栏提供了项目操作、编辑操作、编 译调试以及帮助等各种常用操作。项目管理窗口用来管理整个C51项目， 包括头文件、源文件等。
2.1.1 时钟振荡电路
• 时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要时钟信号。51系 列单片机可以采用两种方式的时钟振荡电路：内部振荡电路和外 部振荡电路。下面分别介绍这两种方式。 1．内部振荡电路 内部振荡电路是采用单片机内部振荡器来产生工作所需的时钟。 51系列单片机内部包含一个高增益的单级反相放大器，引脚XTAL1 和XTAL2分别为片内反相放大器的输入端口和输出端口。 2．外部振荡电路 外部振荡电路是采用外部振荡器产生时钟信号直接供单片机使用。 对于不同结构的单片机，外部振荡电路的方式有所不同，如图所 VCC 示。
2.3 Keil μ Vision3中C51的开发流程
• 当硬件电路和软件开发环境准备好之后，便可以 在Keil μ Vision3集成开发环境中编写C51程序， 并下载到硬件电路中执行。这里通过一个实例， 来讲解如何在Keil μ Vision3集成开发环境下进 行单片机C51语言的程序设计。
2.3.1 创建项目
2.4 小结
• 本章详细介绍了如何搭建一个C51开发环境，包括 51系列单片机的最小硬件系统，Keil μ Vision3 的安装以及开发环境。最后通过一个具体的实例， 介绍了如何使用Keil μ Vision3集成开发环境来 进行完整的C51项目开发。Keil μ Vision3是一个 十分优秀的单片机开发软件，应用的十分广泛。 熟练掌握本章内容是单片机设计和学习单片机C51 语言的基础。
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μVision3的界面
2.2.4 Keil μ Vision3的各种常用窗口
• Keil μ Vision3集成开发环境中提供了很多不同 用途的编辑或显示窗口，可以用于源代码的编辑、 编译和调试的输出结果、反汇编的查看、堆栈数 据查看、变量查看以及仿真波形图等。这些窗口 是Keil μ Vision3集成开发环境使用的基础，这 里介绍一些在程序设计及仿真调试中常用的窗口 及操作。 • 1．源代码编辑窗口 2．编译输出窗口 • 3．反汇编窗口 4．观察和堆栈窗口 • 5．存储器窗口 6．CPU寄存器窗口 • 7．串行窗口 8．逻辑分析窗口 • 9．符号观察窗口
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2.2.2 Keil μ Vision3安装
• 这里以最新版的Keil μ Vision3 V8.08集成开发 环境来介绍其安装及使用。 • 1．系统要求 • Keil μ Vision3集成开发环境对计算机的硬件和 软件配置的要求很低，一般的计算机系统都完全 可以胜任。 • 2．软件安装
200Ω VCC RST 10uf 5kΩ 10uf VCC RST 复位开关
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8051
8051
5kΩ GND
GND
上电复位电路
手动加上电复位电路
2.2 Keil μ Vision3集成开发环境
• 在单片机的程序开发中，最常使用的是Keil μ Vision系列软件，其是Keil Software公司推出 的51系列兼容单片机软件开发系统。目前，最新 的集成开发环境为Keil μ Vision3。这里将以该 软件为主，介绍单片机C51的程序开发。
编译输出结果
Байду номын сангаас
2.3.4 仿真调试
• Keil μ Vision3集成开发环境中提供了强大的程 序仿真功能。在一个程序下载到单片机硬件中执 行之前，可以首先对程序进行仿真，以确保源程 序符合要求。下面就介绍如何使用Keil μ Vision3来进行单片机C51语言程序的仿真调试。 操作步骤如下：
并行端口P0仿真窗口
悬空 外部时钟 信号
XTAL2 XTAL2
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8051
XTAL1 GND
AT89S52 外部时钟 信号
XTAL1 GND
外部振荡电路
2.1.2 单片机的复位电路
• • • 单片机的复位电路使单片机进入复位状态。通过复位操作可以完成单片机 的初始化，也可使处于死机状态下的单片机程序重新开始运行。 1．单片机复位的原理 单片机复位的原理是，在时钟电路开始工作后，在单片机的RST复位引脚 施加24个以上的时钟振荡脉冲的高电平，单片机便可以实现复位。当RST 引脚从高电平跳变为低电平后，单片机便从0000H地址开始执行程序。 2．复位电路 最典型的上电复位电路如图所示，其基本原理是利用RC电路的充放电效应。 当单片机上电的时候，复位电路通过电容加在RST引脚一个短暂的高电平 信号，这个高电平信号随着电容的充电而逐渐降低，这个高电平持续的时 间和RC电路的充放电时间有关。使用时需要选择合适的电容和电阻来使高 电平的持续时间大于单片机的复位时间。
并行端口P1仿真窗口
2.3.5 程序下载
• C51程序需要在单片机硬件上执行，因此需要通过 特定的工具将源程序生成的可执行文件写入单片 机中。Keil μ Vision3集成开发环境生成的可执 行文件一般为HEX格式的文件。在Keil μ Vision3 中生成单片机上可执行的文件的步骤如下：
“Options for Target ‘Target 1’”对话框 下载程序
2.1 51系列单片机的最小硬件系统
• 51系列单片机的最小硬件系统是指能让单片机正常工作的最小硬 件电路。对于8051系列单片机及其兼容的型号，其电路的最小系 统大致相同，这里以AT89S52为例，介绍典型的51系列单片机最小 硬件电路，如图所示。该电路图中所使用的元器件的参数及数量。
单片机最小系统图
2.3.3 编译项目
• 项目及C51源文件准备好后便可以编译项目了。Keil μ Vision3集成开发环境中，提供了多个源代码编译命令， 分别介绍如下： • 选择“Project”→“Translate „„.c”命令，可以完成 对当前C51源代码的翻译。 • 选择“Project”→“Build target”命令，即可对该项目 进行编译， • 选择“Project”→“ReBuild all target files”命令， 可以重新编译所有的项目文件。
2.2.1 Keil μ Vision3简介
• Keil μ Vision3具有Windows风格的可视化操作界面，集成了丰富的库函 数和各种编译工具。Keil μ Vision3集成开发环境中集成了非常全面的单 片机支持，能够完成51系列单片机以及和51系列兼容的绝大部分类型单片 机的程序设计和仿真。Keil μ Vision系列是一个非常优秀的编译器，受 到广大单片机设计者的广泛使用。其主要特点如下： 支持汇编语言、C51语言等多种单片机设计语言； 可视化的项目管理，界面友好； 支持最为丰富的产品线，可以使用51系列及其兼容内核的单片机； 具有完善的编译连接工具； 具备丰富的仿真调试功能，可以仿真并口、串口、A/D、D/A、定时器/计 数器以及中断等资源； 可以和外部仿真器联合使用，支持在线调试； 内嵌RTX-51 Tiny和RTX-51 FULL实时多任务操作系统； 支持在一个工作空间中进行多项目的程序设计。 支持多级代码优化。
第2章 构建C51集成开发环境
• 单片机的程序设计可以采用汇编语言和C51语言， 目前，C51语言得到了广泛的应用。对于单片机程 序的开发，一般采用Keil公司的μ Vision系列的 集成开发环境。μ Vision系列开发工具目前的最 新版本是Keil μ Vision3，支持汇编语言以及C51 语言程序设计。Keil μ Vision3编译器完成对程 序的编译、连接等工作，并最终生成可执行文件。 本章主要介绍如何构建一个C51的集成开发环境， 包括硬件软件的建立、项目的编译、程序的仿真 以及下载等。