【文章內容簡介】 況下，首先使用軟件模擬仿真調試，通過之后，再用硬件仿真器或者直接下載到MCU中進行在線仿真調試。由于軟件模擬仿真調試與在線仿真調試方法基本相同，所以就以軟件模擬仿真調試為例，介紹程序的調試方法。為了對前面編寫的程序能夠在不連接硬件仿真器或者MCU的情況下進行仿真調試（即軟件模擬），需對Keil μVision4做一下設置?！癘ptions for Target ‘Target 1’…”對話框，選中“Debug”頁，如圖A18所示。一般情況下，如果沒有進行硬件仿真，則“Use Simulator”單選框是默認選中的，此時，進行軟件模擬調試，其它選項不做修改；否則，則選中“Use：”單選框，并在其下拉框中選擇相應的硬件驅動，并點擊“Settings”按鈕對目標仿真硬件進行設置。圖A18 設置“Options for Target ‘Target 1’…”對話框中的“Debug”頁通過以上設置，就可以進行軟件模擬調試了。單擊工具欄中的“Start/Stop Debug Session”按鈕，或者從“Debug”菜單中選中“Start/Stop Debug Session”項（其快捷鍵為Ctrl+F5），開始模擬調試過程。在調試過程中，可以進行如下操作：單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Run”（快捷鍵F5），可以使程序全速運行。當程序全速運行時，可以單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Stop”，使程序停止運行。當程序運行過一次以上后，累加器A、某些寄存器或者其它資源的值修改了，而再次運行需要恢復到初始狀態(tài)，這時就需要執(zhí)行復位CPU的命令。單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Reset CPU”，可以使MCU恢復到初始狀態(tài)。單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Step”（快捷鍵F11），可以執(zhí)行一行程序。如果遇到函數(shù)調用，則進入函數(shù)內部并單步運行。單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Step Over”（快捷鍵F10），可以執(zhí)行一行程序。如果遇到函數(shù)調用，則將函數(shù)調用看做一行程序運行，不進入函數(shù)內部運行。這種情況出現(xiàn)在單步運行后進入到函數(shù)內部運行程序，通過單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Step Out”（快捷鍵Ctrl+F11），以運行到當前函數(shù)的結束。單擊工具欄中的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Run to Cursor Line”（快捷鍵Ctrl+F10），可以執(zhí)行到光標所在的程序行。在要設置斷點的程序行上雙擊鼠標左鍵，或者單擊工具欄上的按鈕，或者“Debug”菜單中的“Insert/Remove Breakpoint”（快捷鍵F9），可以在當前行上插入或者刪除斷點。只要在當前行上設置了斷點，則在當前行的最左邊顯示一個紅色的小方塊。連續(xù)運行程序后，執(zhí)行到該行時，程序會暫停運行。此時用戶可以查看程序運行的一些中間狀態(tài)和結果（累加器A、工作寄存器、SFR、數(shù)據(jù)存儲器等）。當進入調試狀態(tài)后，Keil μVision4集成開發(fā)環(huán)境中左側的項目管理器，變成寄存器查看器。如圖A19所示。用戶可以通過這個窗口觀察工作寄存器、部分SFR的內容。圖A19 觀察寄存器的內容在調試狀態(tài)中，在Keil μVision4集成開發(fā)環(huán)境中的右下側會出現(xiàn)如圖A20所示的窗口，即調用堆棧和變量查看窗口（使用C語言編程調試的時候常用）。圖A20 調用堆棧和變量查看窗口在圖A20中單擊Memory1選項卡則在在Keil μVision4集成開發(fā)環(huán)境中的右下側會出現(xiàn)如圖A21所示的窗口，即存儲器查看窗口。圖A21 存儲器查看窗口默認情況下，想查看內部RAM（片內數(shù)據(jù)存儲器）中的內容，需在“Address”編輯框中輸入“D：0”并按回車鍵即可。拖動窗口的左邊框可以調整窗口的大小，經(jīng)過調整，最佳的顯示范圍如圖A22所示。圖A22 片內數(shù)據(jù)存儲器查看窗口可以通過“View”菜單中的“Memory Windows”項，添加存儲器查看窗口，這樣可通過不同的窗口查看不同存儲器的內容。例如，可再增加一個窗口查看外部RAM中的內容。如圖A23 所示，在在“Address”編輯框中輸入“X：0”并按回車鍵即可。圖A23 片外數(shù)據(jù)存儲器查看窗口要改變某個地址單元中的內容，可在上面雙擊鼠標左鍵即可修改；或者在要修改內容的單元上單擊鼠標右鍵，彈出菜單，選擇“Modify Memory at …”修改。通過彈出菜單，還可修改進制、有符號數(shù)、無符號數(shù)、ASCII碼等“Address”編輯框一般輸入格式如下：X：XXXX其中X為：D，查看內部RAM；X，查看外部RAM；I，查看間接訪問的內部RAM；C，查看程序ROM。XXXX為：查看的起始地址（0000H~FFFFH）。單擊菜單“Peripherals”可選擇查看所選MCU集成的不同外部設備。例如：（1）“Interrupt”打開中斷向量表窗口，在窗口里顯示了所有的中斷向量。如圖A24所示。對選定的中斷向量可以用窗口下面的復選框進行設置。圖A24 中斷向量表窗口（2）“I/OPorts”：打開I/O端口（P0~P3）的觀察窗口，在窗口里顯示了程序運行時的端口狀態(tài)。可以隨時查看并修改端口的狀態(tài)，從而模擬外部的輸入。例如，要查看P2口的狀態(tài)，可打開P2口的觀察窗口，如圖A25所示。當運行到第10行時，則如圖A26所示。圖中標有“√”的復選框表示這一位的值是1，沒有的為0。對于不同的MCU，可能圖A2圖A26的顯示略有不同。圖A25 剛進入調試狀態(tài)時P2口的查看窗口圖A26 運行到程序行第10行時P2口的查看窗口（3）“Serial”：打開串行口的觀察窗口，可以隨時修改窗口里顯示的不同狀態(tài)。（4）“Timer”：打開定時器的觀察窗口，可以隨時修改窗口里顯示的不同狀態(tài)。除此以外，對于不同公司生產(chǎn)的MCU，在“Peripherals”菜單中會出現(xiàn)很多與該型號MCU相關的外部設備資源菜單項。掌握了上述的操作過程，就可以進行基本的程序調試工作了。只有不斷調試程序，才能逐步積累經(jīng)驗，增強對MCU的使用，做到靈活運用，熟練掌握。 Keil C51語言雖然MCU上使用的C語言都是直接針對具體硬件的，但任何一家公司開發(fā)的C語言，都必須符合ANSI C的標準，或者說，要與ANSI C兼容。因此，不論哪一家公司為MCU開發(fā)的C語言，其主要部分必然要與ANSI C保持一致，不同的只是非ANSI C的擴展部分，Keil C51也不例外。Keil C51是一個兼容ANSI C的編譯器，為了支持80C51系列MCU加入了一些擴展的內容。C51編譯器與ANSI C相比，擴展的內容包括：數(shù)據(jù)類型、存儲器類型、存儲模式、指針及函數(shù)（包括：定義函數(shù)的重入性、指定函數(shù)的寄存器組、指定函數(shù)的存儲模式及定義中斷服務程序）。閱讀本書的讀者請注意，本書沒有詳細介紹標準的C語言，只是介紹Keil C51對ANSI C的擴展。對于通用的C語言部分，如果需要，請查閱相關介紹C語言的教材。下面詳細介紹Keil C51對ANSI C的擴展部分。Keil C51編譯器支持的各種規(guī)格的數(shù)據(jù)類型列于表A8。除了這些數(shù)據(jù)類型以外，變量可以組合成結構、聯(lián)合及數(shù)組。表A8 KeilC51支持的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型位數(shù)字節(jié)數(shù)值范圍signed char81128到+127unsigned char810到255signed short16232768到+32767unsigned short1620到65535signed int16232768到+32767unsigned int1620到65535signed long3242147483648到+2147483647unsigned long324 0到4294967295 float324+38bit10或1sbit10或1sfr810或255sfr 161620或65535 數(shù)據(jù)表A1所列的數(shù)據(jù)類型中，關鍵字bit、 sbit 、sfr 和sfr16 等四種類型在ANSI C中是沒有的，是Keil C51編譯器中新增加的。其中，關鍵字bit用于操作80C51中的位尋址區(qū)，而關鍵字sbit、sfr和sfr16用于操作80C51的特殊功能寄存器SFR。例如，下面的表達式： sfr P0 = 0x80。 /* 定義 80C51 P0 口的特殊功能寄存器 */ 聲明了一個變量P0，并且把它和位于0x80（80C51的P0口）處的特殊功能寄存器聯(lián)系在一起。bit 數(shù)據(jù)類型用于定義操作位尋址區(qū)的變量，可用于變量聲明、參數(shù)列表、函數(shù)聲明和函數(shù)返回值等。所有的 bit 變量存放在80C51 內部存儲區(qū)的位尋址區(qū)。因為這個區(qū)域只有16 字節(jié)長，所以最多只能聲明128個位變量。一個bit 變量的聲明與其它數(shù)據(jù)類型相似，例如：static bit gbFlag = 0。 /* 位變量 */ bit bFunc ( /* 位函數(shù) */ bit bFlag1, /* 位變量 */ bit bFlag2 ) /* 位變量 */{ ? ? return(0) /* 位返回值 */}bit 變量的聲明中，可包含存儲器類型。但是因為 bit 變量存儲在80C51的內部數(shù)據(jù)區(qū)，只能使用data 和idata 存儲類型，不能使用別的存儲類型。例如： int data iBase。 /* 在在直接訪問數(shù)據(jù)區(qū)定義一個整型變量iBase */ char idata cAry[4]。 /* 在間接訪問數(shù)據(jù)區(qū)定義一個數(shù)組iBase */ bit mybit0 = iBase ^ 0。 bit mybit15 = iBase ^ 0。 bit bAry07 = cAry[0] ^ 7。 bit bAry37 = cAry [3] ^ 7。bit 變量和 bit 聲明有以下限制：（1）如果在函數(shù)中禁止使用中斷（pragma disable）或者函數(shù)中包含有明確的寄存器組切換（using n），則該函數(shù)不能返回一個位值。否則，在編譯時會產(chǎn)生編譯錯誤。（2）一個位不能被聲明為一個指針，如bit *bPtr。是錯誤的。（3）不能聲明使用一個 bit 類型的數(shù)組，如bit bArr[5]；是錯誤的。sfr和C語言的其它類型變量聲明是一樣的。例如： sfr P0 = 0x80。 /* P0口,地址為80H */ sfr P1 = 0x90。 /* P1口,地址為90H*/ sfr P2 = 0xA0。 /* P2口,地址為0A0H */ sfr P3 = 0xB0。 /* P3口,地址為0B0H*/P0、PP2 和P3 是聲明的SFR名。在等號（=）后指定的地址必須是一個常數(shù)值不允許用帶操作數(shù)的表達式。標準的80C51系列支持SFR地址從0x80 到0xFF。Keil C51編譯器提供的sfr16數(shù)據(jù)類型，可以將兩個8位的SFR作為一個16位的SFR來訪問。訪問該16位的SFR只能是低字節(jié)跟著高字節(jié)，即將低字節(jié)的地址用作sfr16聲明的地址。例如：sfr16 T2 = 0xCC。 /*定義Timer2的16位數(shù)據(jù)寄存器, TL2的地址為0CCH,TH2的地址為0CDH */在這個例子中，定時器T2的16位的數(shù)據(jù)寄存器被聲明為16 位SFR。當然，這個16位的數(shù)據(jù)寄存器可以聲明為2個8位的數(shù)據(jù)寄存器。如下所示：sfr TL2 = 0xCC。 /*定義Timer2的16位數(shù)據(jù)寄存器的低8位, TL2的地址為 0CCH */sfr TH2 = 0xCD。 /*定義Timer2的16位數(shù)據(jù)寄存器的高8位, TH2的地址為 0CDH */sfr16 聲明和 sfr 聲明遵循相同的原則。任何符號名可用在 sfr16 的聲明中。等號（=）指定的地址，必須是一個常數(shù)值。不允許使用帶操作數(shù)的表達式，而且必須使用SFR的低位和高位字節(jié)中的低位字節(jié)的地址。在80C51系列MCU中，經(jīng)常需要訪問SFR中的某些位，這時需使用關鍵字sbit，利用它可以定義可位尋址的對象。定義方法有如下三種。（1）sbit 位變量名 = 位地址這種方法將位的絕對地址賦給位變量，位地址必須位于0x80~0xFF之間。例如：sbit OV = 0xD2。sbit CY = 0xD7。（2）sbit 位變量名 = SFR名 ^ 位位置當可位尋址的位位于SFR中的時候，可采用此方法?！拔晃恢谩笔且粋€0~7之間的常數(shù)。例如：sfr PSW = 0xD0。sbit OV = PSW ^ 2。sbit CY = PSW ^ 7。（3）sbit 位變量名 = 字節(jié)地址 ^ 位位置這種方法以字節(jié)地址作為基地址，該字節(jié)地址必須位于0x80~0xFF之間。“位位置”是一個0~7之間的常數(shù)。例如：sbit OV = 0xD0 ^ 2。sbit CY = 0xD0 ^ 7。80C51的存儲區(qū)域有兩個特奌：★ 程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是截然分開的；★ 特殊功能寄存器與內部數(shù)據(jù)存儲器是統(tǒng)一編址的。C51編譯器支持80C51的這種存儲器結構，能夠訪問80C51的所有存儲器空間。針對80C51存儲空間的多樣性，提出了修飾存儲空間的修飾符，用以指明所定義的變量應分配在什么樣的存儲空間，如表A9所示。