Keil μVision4 集成开发环境与C语言程序设计

附录A Keil μVision4 集成开发环境与C语言程序设计

Keil公司是一家业界领先的微控制器（MCU）软件开发工具的独立供应商。Keil公司由两家私人公司联合运营，分别是德国慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美国德克萨斯的Keil Software Inc。Keil公司制造和销售种类广泛的开发工具，包括ANSI C编译器、宏汇编程序、调试器、连接器、库管理器、固件和实时操作系统核心(real-time kernel)。有超过10万名微控制器开发人员在使用这种得到业界认可的解决方案。其Keil C51编译器自1988年引入市场以来成为事实上的行业标准，并支持超过500种80C51变种。Keil公司在2007年被ARM公司收购。其两家公司分别更名为ARM Germany GmbH和ARM Inc和。

2009年2月，Keil公司发布了Keil μVision4，Keil μVision4引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，提供可在虚拟接口上随意放置窗口的完整控制能力。新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁，高效的环境来开发应用程序。新版本支持更多最新的80C51兼容芯片及ARM芯片，还添加了一些其他新功能，如系统查看器(System Viewer)窗口、多项目工作空间(Multi-Project Workspace)等。

附A.1 Keil μVision4 集成开发环境

附A.1.1简介

Keil μVision4集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE）是一个基于Windows的开发平台，它包含高效的源代码编辑器、项目（Project）管理器和程序生成（MAKE）工具。Keil μVision4支持所有的80C51嵌入式应用工具，它包括C/C++编译器宏汇编器、连接/定位器和一个HEX文件生成器。Keil μVision4通过以下特性加速MCU嵌入式应用系统的开发过程：

★ 全功能的源代码编辑器；

★ 器件库用来配置开发工具设置； ★ 项目管理器用来创建和维护项目；

★ 集成的MAKE工具可以汇编、编译和连接用户的嵌入式应用； ★ 所有开发工具的设置都是以对话框的形式出现的； ★ 具有真正的源代码级的对CPU和外围器件的调试器；

★ 高级GDI接口用来在目标硬件上进行软件调试以及和Monitor-51进行通信； ★ 与开发工具手册、器件数据手册和用户指南有直接的链接。 1.C51 编译器和A51汇编器

源代码由μVision4创建，并被C51编译成A51汇编。编译器和汇编器从源代码生成可重定位的目标文件。

Keil C51编译器完全遵照ANSIC语言标准，支持C语言的所有标准特性。另外，直接支持80C51结构的几个特性被添加里面。

Keil A51宏汇编器支持80C51及其派生系列的全部指令集。 2.LIB51库管理器

LIB51库管理器允许从由编译器或汇编器生成的目标文件创建目标库。库是一种被特别地组织过并在以后可以被连接重用的对象模块。当连接器处理一个库时，仅仅那些被使用的目标模块才被真正使用。

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3.BL51连接器/定位器

BL51连接器/定位器利用从库中提取的目标模块和由编译器或汇编器生成的目标模块创建一个绝对地址的目标模块。一个绝对地址目标模块或文件包含不可重定位的代码和数据。所有的代码和数据被安置在固定的存储器单元中。

此绝对地址目标文件可以用来： 写入EPROM或其他存储器件。

通过μVision4调试器来模拟和调试。 通过仿真器来测试程序。 4.OH51目标文件转换器

OH51目标文件转换器可以把前面编译连接好的目标文件转换成能写入EPROM中的HEX文件。

5. μVision4调试器

μVision4源代码级调试器是一个理想的快速、可靠的程序调试器。此调试器包含一个高速模拟器，能够模拟整个8051系统，包括片上外围器件和外部硬件。当从器件库中选择器件时，这个器件的特性将自动配置。

μVision4调试器为在实际目标板上测试程序提供了以下2种方法： 安装MON51目标监控器到目标系统并且通过Monitor-51接口下载程序； 利用高级的GDI（AGDI）接口，把μVision4调试器绑定到目标系统。 6.Monitor-51

μVision4调试器支持用Monitor-51进行目标板调试。此监控程序驻留在目标板的存储器里，它利用串口和μVision4调试器进行通信。利用Monitor-51，μVision4调试器可以对目标硬件实行源代码级的调试。

7.RTX-51实时操作系统

RTX-51实时操作系统是一个针对8051系统的多任务核。RTX-51实时内核从本质上简化了对实时事件反应速度要求高的复杂应用系统的设计、编程和调试。RTX-51实时内核是完全集成到C51编译器中的，从而方便使用。任务描述表和操作系统的连接由BL51连接器/定位器自动控制。

附A.1.2安装

了解了Keil μVision4的一些基本概况后，下面开始在计算机上搭建MCU的集成开发环境。操作步骤如下：

首先准备Keil μVision4安装源文件，双击μVision4的Setup安装文件，弹出Keil μVision4安装的欢迎界面，如图A-1所示。

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图A-1 Keil μVision4欢迎界面

单击“Next”按钮，弹出“License Agreement”对话框，如图A-2所示。这里显示了一些用户安装的协议和许可的要求，选择“I agree to all the terms of the preceding License Agreement”即可，否则无法进入下一步。

图A-2 “License Agreement”对话框

单击“Next”按钮，弹出“Folder Selection”对话框，如图A-3所示。系统默认安装

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在“C:\\Keil”文件夹下。在这里，单击“Browse”按钮，可以选择安装的目录。

图A-3 “Folder Selection”对话框

单击“Next”按钮，弹出”Customer Information”对话框，如图A-4所示。此时，用户需要输入用户名、公司名称和E-mail，缺一不可。

图A-4 用户信息输入

单击”Next”按钮，下面便开始自动安装。

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Keil μVision4安装完成后，弹出安装完成对话框，如图A-5所示。这里的几个选项的含义如下。

图A-5 完成安装

Show Release Notes：显示安装的版本注释信息。

Add Example projects to the recently used project list：添加一个示例程序到当前项目列表中。

Retain currentμVision configuration：保持当前的设置（如果是第一次安装，则不存在这个选项）。

最后，单击\按钮，便可以结束Keil μVision4集成开发环境的安装。需要注意的是，刚刚安装完的版本是试用版（Evaluation Version），代码长度有2KB限制。如果代码长度超过2KB，可与Keil公司（www.keil.com）联系，购买LIC（License ID Code）。

附A.1.3 Keil μVision4集成开发环境界面

安装完成后，会在桌面上出现Keil μVision4程序的图标，并在“开始”程序里增加“Keil μVision4”程序项。从“开始”程序里选择“Keil μVision4”程序项或者直接双击桌面上的Keil μVision4程序图标，即可启动Keil μVision4。启动Keil μVision4后，如果是第一次运行，则打开工程项目“Hello”，如图A-6所示。

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图A-6 Keil μVision4集成开发环境界面

这里可以看到，Keil μVision4集成开发环境具有典型的Windows界面风格。整个编程界面主要包括菜单栏、工具栏、项目管理区、源代码工作区和输出信息窗口。另外，还有一些功能窗口将在后面逐步介绍。下面我们将带领读者逐一认识Keil μVision4集成开发环境的主要组成部分。

附A.1.4 Keil μVision4菜单命令

Keil μVision4的菜单栏提供了项目操作、编辑操作、编译调试及帮助等各种常用操作。所有的操作基本上都可以通过菜单命令来实现。为了快速执行Keil μVision4的许多功能，有些菜单命令在工具栏上还具有工具条。为了更快速执行一些功能，Keil μVision4提供了比工具栏上的工具条更为快捷的操作，即快捷键。在Keil μVision4集成开发环境中不仅提供了常用功能的默认快捷键，同时用户也可以根据自己的需要自定义快捷键。下面就菜单命令、工具条、快捷键分别进行介绍。

1．File菜单

File菜单和标准的Windows软件的File菜单类似，提供了项目和文件的操作功能。File菜单各个命令的功能如表A-1所示。

表A-1 File菜单 菜单命令 New Open Close Save Save as Save all

工具条 快捷键 Ctrl+N Ctrl+O Ctrl+S 功能说明 创建一个新的空白文件 打开一个已存在的文件 关闭当前打开的文件 保存当前打开的文件 当前文件另存为 保存所有打开的文件 6

Device Database License Management Print Setup Print Print Preview 1 .. 10 Exit Ctrl+P 打开器件库 产品注册管理 设置打印机 打印当前文件 打印预览 列出最近打开的源文件或文本文件 退出KeilμVision4

2．Edit菜单

Edit菜单提供了常用的代码编辑操作命令。Edit菜单各个命令的功能如表A-2所示。

表A-2 Edit菜单

菜单命令 Undo Redo Cut Copy Paste Navigate Backwards Navigate Forwards Insert/Remove Bookmark Go to Next Bookmark Go to Previous Bookmark Clear All Bookmarks Find Replace Find in Files Incremental Find Outlining Advanced Configuration 工具条 快捷键 Ctrl+Z Ctrl+Y Ctrl+X Ctrl+C Ctrl+V Ctrl+Shift+- Ctr+- Ctrl+F2 F2 Shift+F2 Ctrl+F Ctrl+H Ctrl+I 取消上次操作 重复上次操作 剪切选定的内容 复制选定的内容 粘贴已复制的内容 光标移动到使用Find或go to line命令的前一行 光标移动到使用Find或go to line命令的后一行 设置/取消当前行的标签 光标移动到下一个标签 光标移动到上一个标签 在当前文件中查找 替换 渐进式寻找 源代码概要显示模式 各种高级编辑命令 颜色、字体等高级配置 功能说明 Ctrl+Shift+F2 清除当前文件的所有标签 Ctrl+Shift+F 在多个文件中查找

3．View菜单

View菜单提供了在源代码编辑和仿真调试过程中，各个窗口和工具栏的显示和隐藏命令。View菜单各个命令的功能如表A-3所示。

表A-3 View菜单

菜单命令 Status Bar Toolbars Project Window Books Window Functions Window Templates Window Source Browser Window

工具条 显示/隐藏状态条 显示/隐藏工具栏 显示/隐藏项目管理窗口 显示/隐藏参考书窗口 显示/隐藏函数窗口 显示/隐藏模板窗口 显示/隐藏资源浏览器窗口 功能说明 7

Build Output Window Find in Files Window Full Screen Command Window Disassembly Window Symbols Window Registers Window Call Stack Window Watch Windows Memory Windows Serial Windows Analysis Windows Trace System Viewer Toolbox Window Periodic Window Update 显示/隐藏输出信息窗口 显示/隐藏在所有文件中查找文本窗口 显示/隐藏全屏显示窗口 调试模式下的菜单命令 显示/隐藏命令行窗口 显示/隐藏反汇编窗口 显示/隐藏字符变量窗口 显示/隐藏寄存器窗口 显示/隐藏堆栈窗口 显示/隐藏变量子菜单观察窗口 显示/隐藏存储器子菜单窗口 显示/隐藏串行口观察子菜单窗口 显示/隐藏分析子菜单窗口 显示/隐藏跟踪子菜单窗口 显示/隐藏外设子菜单窗口 显示/隐藏自定义工具条窗口 在程序运行时刷新调试窗口 4．Project菜单

Project菜单提供了MCU项目的创建、设置和编译等命令。Project菜单各个命令的功能如表A-4所示。

表A-4 Project菜单

菜单命令 New μVision Project...Open Project... Close Project Export Manage Remove object Options for object Clean target Build target Rebuild all target files Batch Build... Translate file Stop build 1 .. 10 New Multi-Project Workspace... 工具条 Alt+F7 F7 快捷键 创建新项目 创建多项目工作空间 打开一个已存在的项目 关闭当前项目 导出当前一个或多个项目为μVision3格式 管理项目的包含文件、库的路径及多项目工作空间 为当前项目选择一个MCU类型 从当前项目中移除选择的文件或项目组 设置当前文件、项目或项目组的配置选项 清除编译过程中创建的中间文件 编译文件并生成应用文件 重新编译所有文件并生成应用文件 批量编译文件并生成应用文件 停止编译当前项目 列出最近打开的项目（最多10个） 功能说明 Select Device for Target name... Ctrl+F7 编译当前文件 5．Flash菜单

Flash菜单提供了下载程序、擦除MCU程序存储器等操作。这里的命令需要外部的编程器支持才可以使用。Flash菜单各个命令的功能，如表A-5所示。

表A-5 Flash菜单

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菜单命令 Download Erase Configure Flash Tools... 工具条 功能说明 下载MCU程序 擦除程序存储器 打开配置工具

6．Debug菜单

Debug菜单中的命令大多用于仿真调试过程中，提供了断点、调试方式及逻辑分析等功能。Debug菜单各个命令的功能如表A-6所示。

表A-6 Debug菜单 菜单命令 Start/Stop Debug Session Reset CPU Run Stop Step Step over Step out Run to Cursor line Show Next Statement Breakpoints Insert/Remove Breakpoint Enable/Disable Breakpoint Disable All Breakpoints Kill All Breakpoints OS Support Execution Profiling Memory Map Inline Assembly Function Editor (Open Ini File) Debug Settings 工具条 F5 F11 F10 Ctrl+F11 Ctrl+F10 Ctrl+B F9 Ctrl+F9 快捷键 Ctrl+F5 功能说明 开始/停止仿真调试模式 复位CPU（MCU） 运行程序，直到遇到一个断点 停止运行程序 单步执行程序，遇到子程序则进入 单步执行程序，跳过子程序 程序执行到当前函数的结束 程序执行到光标所在行 显示下一条指令 打开断点对话框 设置/取消当前行的断点 使能/禁止当前行的断点 禁用所有断点 打开查看事件、任务及系统信息的子菜单 打开一个带有配置选项的子菜单 打开存储器空间配置对话框 对某一行进行重新汇编，可以修改汇编代码 编辑调试函数和调试配置文件 设置调试参数 Ctrl+Shift+F9 取消所有断点

7．Peripherals菜单

Peripherals菜单提供了MCU各种硬件资源的仿真对话框。这里的所有命令都只在仿真调试环境下才显示并可以使用，而且显示的资源内容随用户选择的MCU型号的不同而不同。这里列出一些常用到的Peripherals菜单命令的功能，如表A-7所示。

表A-7 Peripherals菜单 菜单命令 Interrupt I/O Ports Serial Timer Watchdog A/D Converter

功能说明 打开中断仿真对话框 打开并行端口仿真对话框 打开串口仿真对话框 打开定时器仿真对话框 打开看门狗仿真对话框 打开A/D转换器仿真对话框 9

D/A Converter I2C Controller CAN Controller 打开D/A转换器仿真对话框 打开I2C总线控制器仿真对话框 打开CAN总线控制器仿真对话框 8．Tools菜单

Tools菜单提供了一些第三方软件的支持，例如PC-Lint。用户需要额外安装相应的软件才可以使用。Tools菜单一般使用得比较少，这里仅列出各个命令的功能，如表A-8所示。

表A-8 Tool菜单

菜单命令 Set-up PC-Lint Lint Lint All C-Source Files Customize Tools Menu... 功能说明 配置PC-Lint程序 用PC-Lint程序处理当前编辑的文件 用PC-Lint程序处理项目中所有的C源代码文件 自定义工具菜单

9．SVSC菜单

SVSC菜单提供了程序的版本控制，该菜单下仅包括“Configure Version Control”一个命令，用于配置软件版本。

另外，Windows菜单下提供了对工作区窗口布局的管理，Help菜单提供了一些帮助信息，这里不再具体介绍。

附A.2 Keil μVision4汇编语言程序的调试方法

Keil μVision4集成开发环境中包括一个项目管理器，它可以使基于80C51内核的MCU应用系统设计变得简单。要创建一个应用，需要按下列步骤操作：

1.启动Keil μVision4，新建一个项目文件并从器件库中选择一个器件； 2.新建一个源文件并把它加入到项目中； 3. 设置目标硬件选项；

4.编译项目并生成可以编程到程序存储器的HEX文件； 5. 软件模拟调试及下载到MCU中进行仿真调试。

下面通过一个实例，详细介绍如何在Keil μVision4集成开发环境中调试80C51系列MCU的汇编语言程序。

【例A-1】假设晶振频率为11.0592MHz，将MCU片外RAM中40H—5FH单元中的内容全部移到片内相同地址区域，并将原数据区全部清零。

附A.2.1启动Keil μVision4并创建一个项目

双击桌面Keil μVision4程序图标或单击开始菜单中的Keil μVision4程序项，启动Keil μVision4集成开发环境。

要新建一个项目文件，可以从Keil μVision4的Project菜单中选择“New Project”项，打开“Create New Project”对话框，如图A-7所示。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/opqt.html