2.2 Keil μ Vision3集成開發環境

在單片機的程序開發中，最常使用的是Keil μ Vision系列軟件，它是Keil Software公司推出的51系列兼容單片機軟件開發系統。目前，最新的集成開發環境為Keil μ Vision3。下面將以該軟件為主，介紹單片機C51的程序開發。

2.2.1 Keil μ Vision3簡介

Keil μ Vision3具有Windows風格的可視化操作界面，集成了豐富的庫函數和各種編譯工具。Keil μ Vision3集成開發環境中集成了非常全面的單片機支持，能夠完成51系列單片機以及和51系列兼容的絕大部分類型單片機的程序設計和仿真。Keil μ Vision系列是一個非常優秀的編譯器，受到廣大單片機設計者的廣泛使用，其主要特點如下。

? 支持匯編語言、C51語言等多種單片機設計語言。

? 可視化的項目管理，界面友好。

? 支持最為豐富的產品線，可以使用51系列及其兼容內核的單片機。

? 具有完善的編譯連接工具。

? 具備豐富的仿真調試功能，可以仿真并口、串口、A/D、D/A、定時器/計數器以及中斷等資源。

? 可以和外部仿真器聯合使用，支持在線調試。

? 內嵌RTX-51 Tiny和RTX-51 FULL實時多任務操作系統。

? 支持在一個工作空間中進行多項目的程序設計。

? 支持多級代碼優化。

2.2.2 Keil μ Vision3安裝

這里以最新版的Keil μ Vision3 V8.08集成開發環境來介紹其安裝及使用。

1. 系統要求

Keil μ Vision3集成開發環境對計算機的硬件和軟件配置的要求很低，一般的計算機系統即可勝任。其主要要求如下。

? 內存大于16MB。

? 硬盤空間剩余至少45MB。

? Windows 95以及更新的操作系統。

2. 軟件安裝

Keil μ Vision3集成開發環境的安裝操作步驟如下。

（1）雙擊μ Vision3的Setup安裝文件，彈出Keil μ Vision3的安裝界面，如圖2.6所示。

（2）單擊“Next”按鈕，彈出“License Agreement”對話框，如圖2.7所示。

（3）選擇接受協議，然后單擊“Next”按鈕，彈出“Folder Selection”對話框，如圖2.8所示。

（4）從中選擇安裝目錄，單擊“Next”按鈕，此時顯示用戶信息輸入界面，如圖2.9所示。

（5）填寫完用戶信息后，單擊“Next”按鈕開始安裝。安裝完成后，彈出如圖2.10所示的對話框。

（6）單擊“Finish”按鈕，結束Keil μ Vision3集成開發環境的安裝。

2.2.3 Keil μ Vision3界面概覽

Keil μ Vision3集成開發環境提供了良好的用戶界面和強大的功能，首先簡單介紹一下Keil μ Vision3的軟件開發環境。

Keil μ Vision3集成開發環境具有標準的Windows界面，對于一個μ Vision項目工程，其界面效果如圖2.11所示。由于采用了標準的Windows界面，Keil μ Vision3集成開發環境由菜單欄、工具欄、工作區、項目管理窗口和輸出窗口等組成。

其中，Keil μ Vision3的菜單欄和工具欄提供了項目操作、編輯操作、編譯調試以及幫助等各種常用操作。項目管理窗口用來管理整個C51項目，包括頭文件、源文件等。工作區則顯示了源代碼編輯窗口及其他一些窗口。輸出窗口則顯示了該項目的編譯鏈接信息。

2.2.4 Keil μ Vision3的各種常用窗口

Keil μ Vision3集成開發環境中提供了很多不同用途的編輯或顯示窗口，可以用于源代碼的編輯、編譯和調試的輸出結果、反匯編的查看、堆棧數據查看、變量查看以及仿真波形圖等。這些窗口是Keil μ Vision3集成開發環境使用的基礎，下面介紹一些在程序設計及仿真調試中常用的窗口及操作。

1. 源代碼編輯窗口

源代碼編輯窗口用于編輯程序的源代碼，如圖2.12所示。選擇“File”→“New”命令可以打開一個源代碼編輯窗口。在源代碼編輯窗口中可以使用匯編語言，一般需要保存為.ASM文件，也可以使用C51語言，一般需要保存為.C文件。

源代碼編輯窗口是使用最為頻繁的窗口，這里介紹幾個源代碼編輯窗口中常用的操作。

（1）設置標簽

如果源代碼比較長，則查找和定位文本比較麻煩，此時可以使用標簽。在源代碼編輯窗口中，標簽可以設置在任何行，使用標簽可以快速的查找和定位文本。

將鼠標光標放置在需要設置標簽的行，選擇“Edit”→“Toogle Bookmark”命令可以設置一個標簽。在同一行再次選擇“Edit”→“Toogle Bookmark”命令可以取消當前標簽。同時也可以通過工具欄來設置或取消當前行的標簽。

（2）標簽之間的轉移

標簽之間的切換十分方便，選擇“Edit”→“Goto Next Bookmark”命令可以將鼠標光標移到下一個標簽處；選擇“Edit”→“Goto Previous Bookmark”命令可以將鼠標光標移到上一個標簽處。

（3）斷點的設置和取消

斷點用于在程序仿真的時候中斷程序的執行，查看運行的中間結果。在源代碼編輯窗口，雙擊某一行可以設置斷點，雙擊同一行可以取消當前斷點。用戶也可以使用菜單命令來設置斷點。

2. 編譯輸出窗口

編譯輸出窗口用于輸出項目編譯鏈接的信息，如圖2.13所示。如果程序在編譯鏈接的過程中有錯誤，則顯示具體的錯誤信息及其位置。同時，編譯輸出窗口還顯示輸出代碼的大小。

3. 反匯編窗口

反匯編窗口用于顯示C51代碼的反匯編代碼，如圖2.14所示。反匯編窗口在程序運行或調試模式下才會出現。選擇“Debug”→“Start/Stop Debug Session”命令，進入調試模式。此時，可以通過選擇“View”→“Disassembly Window”命令來顯示或隱藏反匯編窗口。

反匯編窗口中列出了Keil μ Vision3編譯器對當前C51代碼的反匯編結果。選擇“Debug”→“Enable/Disbale Trace Recording”命令后，可以在反匯編窗口跟蹤指令執行的歷史記錄，已經執行的指令可以用“Debug”→“View Trace Records”命令來顯示。

4. 觀察和堆棧窗口

觀察和堆棧窗口用于顯示程序運行中的變量的值，如圖2.15所示。觀察和堆棧窗口也是在程序運行和調試模式才有的。選擇“Debug”→“Start/Stop Debug Session”命令，進入調試模式。此時，可以通過選擇“View”→“Watch & Call Stack Window”命令，來顯示或者隱藏觀察和堆棧窗口。

觀察和堆棧窗口中有3個選項頁，Locals選項頁用于顯示在程序執行過程中，正在執行的函數里面所有的局部變量。Call Stack選項頁用于顯示當前函數的調用情況。Watch選項頁中，用戶可以自行編輯需要觀察的變量，以便于程序的調試。編輯的方法可以采用如下兩種方式。

?在Watch #1或Watch #2窗口中，單擊“<Type F2 to edit>”，然后按F2鍵便可以進入編輯狀態，直接輸入需要觀察的變量名即可。

?進入調試模式后，在源代碼窗口，右擊需要觀察的變量，選擇“Add to Watch Window”命令，可以將該變量添加到一個Watch選項頁中。

5. 存儲器窗口

存儲器窗口用于顯示不同存儲器的數據，如圖2.16所示。存儲器窗口也是在程序運行和調試狀態才有的。選擇“Debug”→“Start/Stop Debug Session”命令，進入調試模式。此時，可以通過選擇“View”→“Memory Window”命令來顯示或隱藏存儲器窗口。

在存儲器窗口的Address文本框中，可以輸入地址值或者表達式來查看某個儲存器單元中的數據。

存儲器窗口提供了4個不同的存儲器顯示頁，用不同的顯示頁可以顯示不同的存儲器數據或者不同地址段的存儲器數據。例如分別可以顯示內部數據存儲器、外部數據存儲器和代碼存儲器中的內容。

如果需要程序運行過程中顯示存儲器數據，可以選擇“View”→“Periodic Window Update”命令，這樣，存儲器窗口的內容便隨程序的執行而周期性地更新顯示。否則，存儲器窗口的內容只在程序執行到斷點或程序停止后才能顯示。

6. CPU寄存器窗口

CPU寄存器窗口顯示了CPU寄存器中的值，如圖2.17所示。CPU寄存器窗口在程序運行和調試狀態下顯示，用戶可以單擊項目管理窗口下的Regs標簽來顯示。CPU寄存器窗口中的寄存器值隨著程序的執行而不斷變化。

7. 串行窗口

串行窗口用于顯示串行的輸入及輸出信息，它只在程序運行或調試狀態下顯示。選擇“Debug”→“Start/Stop Debug Session”命令，進入調試模式。此時，可以通過選擇“View”→“Serial Window #1”命令來顯示或隱藏串行窗口1。通過串行窗口打印輸出字符串的程序及串行窗口的輸出內容，如圖2.18所示。

8. 邏輯分析窗口

邏輯分析窗口用于顯示程序運行時變量的波形圖，如圖2.19所示。邏輯分析窗口只在程序運行或調試的時候顯示。其中，顯示的變量可以為數字變量，也可以為模擬變量。

在邏輯分析窗口中，單擊“Setup”按鈕，彈出“Logic Analyzer”對話框，如圖2.20所示。用戶可以在其中添加或者刪除需要觀察的變量。

9. 符號觀察窗口

符號觀察窗口顯示了程序運行時所有函數和模塊的公共符號、當前模塊或函數的局部符號、代碼行號和當前載入應用所定義的CPU特殊功能寄存器SFR。符號觀察窗口也需要在程序調試或運行時才能顯示，如圖2.21所示。用戶可以選擇“View”→“Symbol Window”命令來顯示或隱藏符號觀察窗口。