环境下的程序在线调试

二、Keil C环境下的程序在线调试

如果需要使用仿真器和实验箱进行在线调试程序，在建立好项目文件后，需要对项目进行一些仿真环境的软件设置，接着我们将对设置选项的功能进行分析．单击【Project】菜单，在下拉菜单中单击【Options for Target‘Target 1’】，可得到目标属性设置界面．在弹出的对话框中，有以下一些选项卡，我们将对这些选项的功能逐一进行介绍．

（一）Target选项卡如图7－11所示

图7－11　Target选项卡

【Xtal（MHZ）】：此选项用来设置单片机的工作频率，默认是24．0MHz．

【Use On－chip ROM（0x0－0XFFF）】：此选项表示程序将使用片内的Flash ROM．如果所用的单片机芯片具有片内ROM，EA接高电平，则选中这个选项，将使用片内ROM，如果单片机的EA接低电平，使用外部ROM，则不选中该项．

【Off－chip Code memory】：表示片外ROM的起始地址和大小，如果没有外接程序存储器，那么不需要填任何数据．

【Off－chip Xdata memory】：此选项中填充外接Xdata外部数据存储器的起始地址和大小，一般的应用是62256字节．

【Code Banking】：此选项表示使用Code Banking技术．Keil C可支持程序代码超过64KB的情况，最大可以有2MB的程序代码．如果代码超过64KB，那么就要使用Code Banking技术，以支持更多的程序空间．Code Banking支持自动的Bank切换，这在建立一个大型系统时是必需的．例如：在单片机里实现汉字字库，实现汉字输入法，都要用到该技术．

【Memory Model】：单击Memory Model后面的下拉箭头，会有3个选项，如图7－12所示．

图7－12　Memory Model选项

【Small】：变量存储在内部RAM里．

【Compact】：变量存储在外部RAM里，使用8位间接寻址．

【Large】：变量存储在外部RAM里，使用16位间接寻址．

一般情况下使用Small模式来存储变量，此时单片机优先将变量存储在内部RAM里，如果内部RAM空间不够，才会存至外部RAM中．Compact的方式要通过程序来指定页的高位地址，编程比较复杂，如果外部RAM很少，只有256字节，那么对该256字节的读取就比较快．如果超过256字节，而且需要不断地进行切换，就比较麻烦，Compact模式适用于比较少的外部RAM的情况．Large模式是指变量会优先分配到外部RAM里．需要注意的是，3种存储方式都支持内部256字节和外部64KB的RAM．因为变量存储在内部RAM中的运算速度比存储在外部RAM中要快得多，因此，大部分的应用都是选择Small模式．

【Code Rom Size】：单击Code Rom Size后面的下拉箭头，有如图7－13所示的3个选项．

图7－13　Code Rom Size选项

【Small：program 2Kor less】：适用于AT89C2051这些芯片，2051只有2KB的代码空间，所以跳转地址只有2KB，编译的时候会使用ACALL AJMP这些短跳指令，而不会使用LCALL，LJMP此类指令．如果代码地址跳转超过2KB，那么会出错．

【Compact：2Kfunctiongs，64Kprogram】：表示每个子函数的代码大小不得超过2K，而整个项目可以有64K的代码空间．也就是说在main（）函数中可以使用LCALL，LJMP等长调用和长跳转指令，但在子程序里只能使用ACALL，AJMP指令．只有确定每个子程序不会超过2KB，才可以使用Compact方式．

【Large：64KB program】：表示程序或子函数的代码都可以达到64KB，使用code bank还可以进一步扩大．通常都选用该方式，选择Large方式速度不会比Small慢很多，所以一般没有必要选择Compact和Small方式．

【Operating】：单击Operating后面的下拉箭头，会有3个选项，如图7－14所示．

图7－14　Operating选项

【None】：表示不使用操作系统．

【RTX－51Tiny Real－Time OS】：表示使用Tiny操作系统．

【RTX－51Full Real－Time OS】：表示使用Full操作系统．

Tiny是一个多任务操作系统，使用定时器0做任务切换．在11．0592MHz时，切换任务的速度为30ms．如果有10个任务同时运行，那么切换时间为300ms．不支持中断系统的任务切换，也没有优先级，因为切换时间太长，其实时性较差．多任务情况下（比如5个），轮循一次需要150ms，即150ms才处理一个任务，这连键盘扫描这些事情都实现不了，更不要说串口接收、外部中断了．同时切换需要大概1000个机器周期，对CPU的浪费很大，对内部RAM的占用也很严重．实际上用到多任务操作系统的情况很少．

Keil C51Full Real－Time OS是比Tiny要好一些的系统（但需要用户使用外部RAM），支持中断方式的多任务和任务优先级，但是Keil C51里不提供该运行库，要另外购买．

这里选择None．

（二）设置Output选项卡

注意“Output”标签页中的“Create HEX File”选项必需选中，可使程序在编译后产生HEX代码，最终我们需要把HEX代码下载到AT89S51单片机中运行．

图7－15　设置Output卡

【Select Folder for Objects】：单击该按钮可以选择编译后目标文件的存储目录，如果按默认设置，将存储在项目文件的目录里．

【Name of Executable】：设置目标文件的名字，缺省情况下将和项目的名字一样．目标文件可以生成库或者obj、HEX的格式．

【Create Executable】：如果要生成OMF以及HEX文件，一般选中Debug Information和Browse Information．选中这两项，才有调试所需的详细信息，比如要调试C语言程序，如果不选中，调试时将无法看到高级语言写的程序．

【Create HEX File】：要生成HEX文件，一定要选中该选项，HEX文件是供下载器下载到单片机中的程序代码，默认情况下是不选中的．

【Create Library】：选中该项时将生成lib库文件．根据需要决定是否要生成库文件，一般应用是不生成库文件的．

“After Make”栏中有以下几个设置．

【Beep when complete】：编译完成之后发出“咚”的声音．

【Start Debugging】：在软件仿真或硬件仿真时马上启动调试，根据需要来设置，一般是不选中．

【Run User Program＃1，Run User Program＃2】：这个选项可以设置编译完之后所要运行的其他应用程序（比如有些用户自己编写了烧写芯片的程序，编译完便执行该程序，将HEX文件写入芯片），或者调用外部的仿真器程序，可根据自己的需要进行设置．

（三）设置Listing选项卡（如图7－16所示）

图7－16　设置Listing选项卡

Keil C51在编译之后除生成目标文件之外，还生成＊．lst、＊．m51文件．这两个文件告诉程序员程序中所用的idata、data、bit、xdata、code、RAM、ROM、stack等的相关信息，以及程序所需的代码空间．

单击“Select Folder for Listings”按钮后，在出现的对话框中可以选择生成的列表文件的存放目录，默认情况下为项目文件所在的目录．

选中“Assembly Code”将生成汇编代码，它可以使得C语言代码在编译之后产生对应的汇编实现的代码，这将给程序员带来很大的方便．

（四）设置Debug选项卡（如图7－17所示）

图7－17　设置Debug选项卡

在Debug选项卡中，有两种仿真形式可供选择：一种是纯软件的“Use Simulator”仿真形式，另一种为使用Monitor－51目标仿真器的形式，需要选择“Use：Keil Monitor－51Driver”选项，可以根据实际实验条件进行选择．

【Load Application at Start】：选择这项之后，Keil会自动装载程序代码．

【Go till main】：如果选中此项，在调试C语言程序时PC会自动运行到主程序main处．

设置好以上这些调试环境后，接着进行程序编译，单击工具栏中的按钮，或者选择菜单【Project】中的子菜单【Rebuild all target files】选项，将开始编译过程．如果编译成功，开发环境中会显示编译成功的信息，如图7－18所示．

图7－18　编译成功信息

编译完毕之后，选择【Debug】菜单下的【Start/Stop Debug Session】子菜单或者单击工具栏中的按钮，则可进入仿真过程．