单片机程序设计实践教程_第05章_Keil_C51程序设计基础

《C51单片机程序设计》课程教学大纲课程编码：AL042330课程性质：专业选修课适用专业：电气工程及其自动化、自动化学时学分：32学时2学分（其中讲课16学时，实验16学时）所需先修课：大学物理、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机语言（C）、单片机原理及应用一、课程说明1．课程简介本课程是电气工程及其自动化专业和自动化的一门任意选修课，主要讲授如何利用C51进行编程设计，主要针对基于51单片机的测控系统的硬件软件设计与开发技术进行深入学习。

学习液晶显示、串口通信、1-wire、SPI、I2C等常用接口模块在单片机测控系统的扩展技术。

本课程以大学物理、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机语言（C）、单片机原理及应用等课程为先修基础课，主要为后期的计算机控制系统、单片机原理及应用课程设计、单片机原理及应用课程实习、毕业设计等课程打下坚实的基础。

对于单片机原理及应用学时偏少的情况，可在本门课程中将串行口通信，串行接口的扩展与应用作为重点内容进行教学。

本课程以MCS-51单片机为典型机讲述。

2．教学目标要求本课程主要采用项目教学法，以工程实训的形式使学生掌握MCS-51单片机应用系统的硬、软件开发方法。

课程开设的目的主要是让学生掌握利用高级语言C51进行单片机测控系统的程序设计与开发技术，能熟练运用于实践设计。

结合专业能利用C51高级语言进行单片机应用系统软件硬件开发开发设计。

3．教学重点难点1）掌握C51高级语言编程技巧；2）掌握通用型液晶与单片机的接口，典型应用；3）掌握51单片机串行口的基本概念，常用的一对一，一对多的串行通信，从而学习通信网络的基本知识；4）熟练各种串行总线标准，常用接口芯片的功能及操作时序。

包括单总线18B20，I2C总线AT24C04，SPI总线等；5）掌握利用C51高级语言进行单片机应用系统的开发环境和开发流程。

4．学时分配表本课程的课内教学学时为32学时，其中课堂理论16学时，实验16学时。

Keil C语言程序设计示例教程（开发C8051F310）使用汇编语言或C语言要使用编译器，以便把写好的程序编译为机器码，才能把HEX可执行文件写入单片机内。

KEIL uVISION是众多单片机应用开发软件中最优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，甚至ARM，它集编辑，编译，仿真等于一体，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。

因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。

在这里以51单片机并结合C程序为例（汇编操作方法类似，唯一不同的是汇编源程序文件名后缀为“.ASM ”），图文描述工程项目的创建和使用方法。

1.首先我们要养成一个习惯：最好先建立一个空文件夹，把您的工程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如下图, 创建了一个名为“PRJ_C8051”文件夹2.点击桌面上的Keil uVision4图标，出现启动画面：3.点击“project --- New uVision Project”新建一个工程：4.在对话框，选择放在刚才建立的“PRJ_C8051”文件夹下，给这个工程取个名为Test_C8051F310, 然后保存，工程的后缀为uvporj。

5.弹出一个框，在CPU类型下我们找到并选中“Silicon Laboratories. Inc.”下的C8051F3106.加入C8051起动码7.建立一个源程序文本8.在下面空白区别写入或复制一个完整的C程序：9.输入源程序文件名名称，示例输入“Test_C8051F310.c”，然后保存：10.把刚创建的源程序文件加入到工程项目文件中。

11.设置---目标（第1步~ 第4步）15.工程项目创建和设置全部完成！点击保持并编译16.在C8051F310中的C语言程序示例//-----------------------------------------------------------------------------// Includes// 在c8051f310.h在头文件中定义了C8051F310的寄存器、输入/输出的端口//-----------------------------------------------------------------------------#include <c8051f310.h> // SFR declarations//-----------------------------------------------------------------------------// 16-bit SFR Definitions for 'F30x//-----------------------------------------------------------------------------sfr16 TMR2RL = 0xca; // Timer2 reload valuesfr16 TMR2 = 0xcc; // Timer2 counter//-----------------------------------------------------------------------------// Global CONSTANTS//-----------------------------------------------------------------------------#define SYSCLK 24500000 / 8 // SYSCLK frequency in Hzsbit LED = P0^0; // LED='1' means ON//-----------------------------------------------------------------------------// Function PROTOTYPES//-----------------------------------------------------------------------------void SYSCLK_Init (void);void PORT_Init (void);void Timer2_Init (int counts);void Timer2_ISR (void);//-----------------------------------------------------------------------------// MAIN Routine//-----------------------------------------------------------------------------void main (void){// disable watchdog timerPCA0MD &= ~0x40; // WDTE = 0 (clear watchdog timer// enable)SYSCLK_Init (); // Initialize system clock to// 24.5MHzPORT_Init (); // Initialize crossbar and GPIOTimer2_Init (SYSCLK / 12 / 10); // Init Timer2 to generate// interrupts at a 10Hz rate.EA = 1; // enable global interruptswhile (1) // spin forever{}}//-----------------------------------------------------------------------------// SYSCLK_Init//-----------------------------------------------------------------------------//// This routine initializes the system clock to use the internal 24.5MHz / 8// oscillator as its clock source. Also enables missing clock detector reset.//void SYSCLK_Init (void){OSCICN = 0x80; // configure internal oscillator for// its lowest frequency RSTSRC = 0x04; // enable missing clock detector }//-----------------------------------------------------------------------------// PORT_Init//-----------------------------------------------------------------------------//// Configure the Crossbar and GPIO ports.// P3.3 - LED (push-pull)//void PORT_Init (void){// assignmentsXBR0 = 0x00; // no digital peripherals selectedXBR1 = 0x40; // Enable crossbar and weak pull-ups//P3MDOUT |= 0x08;P0MDOUT |= 0x03; // enable LED as a push-pull output}//-----------------------------------------------------------------------------// Timer2_Init//-----------------------------------------------------------------------------//// Configure Timer2 to 16-bit auto-reload and generate an interrupt at// interval specified by <counts> using SYSCLK/48 as its time base.//void Timer2_Init (int counts){TMR2CN = 0x00; // Stop Timer2; Clear TF2;// use SYSCLK/12 as timebase CKCON &= ~0x60; // Timer2 clocked based on T2XCLK;TMR2RL = -counts; // Init reload valuesTMR2 = 0xffff; // set to reload immediatelyET2 = 1; // enable Timer2 interruptsTR2 = 1; // start Timer2}//-----------------------------------------------------------------------------// Interrupt Service Routines//-----------------------------------------------------------------------------//-----------------------------------------------------------------------------// Timer2_ISR//-----------------------------------------------------------------------------// This routine changes the state of the LED whenever Timer2 overflows.//void Timer2_ISR (void) interrupt 5{TF2H = 0; // clear Timer2 interrupt flagLED = ~LED; // change state of LED}17.KEIL C语言与汇编语言的混合编程方法C语言中加入汇编语言模块的方法：例子：void func(){C语言代码……#pragma asmMOV R6,#23DELAY2: MOV R7,#191DELAY1: DJNZ R7,DELAY1DJNZ R6,DELAY2RET#pragma endasmC语言代码……}汇编部分需要用#pragma asm和#pragma endasm包起来18.KEIL C混合编程中的错误与解决方法1)Keil提示“asm/endasm”出错的解决方法如果只是像1中那样直接加入汇编代码的话，编译将会报错，错误如下：compiling sendata.c...sendata.c(81): error C272: 'asm/endasm' requires src-control to be active sendata.c(87): error C272: 'asm/endasm' requires src-control to be active Target not created解决方法如下：首先project workspace窗口右键单击包含有汇编部分的c语言文件名，然后在如上图所示的菜单中选择带有红色方框的选项在弹出的对话框中，将上图中红色方框选中的两项打上勾（默认的情况下，前面的勾是灰色的，要让这两项前的勾变为黑色的），点击确定。

Keil C51开发系统基本知识1. 第一节系统概述Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。

用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。

Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。

另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。

在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。

2. 第二节Keil C51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构，如图(1)所示，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。

开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。

然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。

目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。

ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

图(1) C51工具包整体结构图3. 第三节Keil C51工具包的安装1. 1. C51 for Dos在Windows下直接运行软件包中DOS\C51DOS.exe然后选择安装目录即可。

完毕后欲使系统正常工作须进行以下操作(设C:\C51为安装目录)：修改Autoexec.bat，加入path=C:\C51\BinSet C51LIB=C:\C51\LIBSet C51INC=C:\C51\INC然后运行Autoexec.bat2. 2. C51 for Windows的安装及注意事项：在Windows下运行软件包中WIN\Setup.exe，最好选择安装目录与C51 for Dos相同，这样设置最简单(设安装于C:\C51目录下)。