单片机高级语言C51 Windows环境编程与应用
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本书以Keil公司最新版本的C51编译器为核心，阐述了在Windows环境下采用单片机高级语言C51进行应用系统程序设计的基本原理和方法，详细介绍了KeilC51的Windows集成开发环境Vision51和软件仿真器dScope51的强大功能和具体使用方法。在Windows集成开发环境Vision51中，可以完成从源程序编写、编译、连接定位到目标文件的仿真调试等的全部工作。dScope5l是一种基于Windows的多窗口软件仿真器，它可以在完全没有8051单片机硬件的情况下模拟调试各种应用程序，即使对单片机内部特殊集成功能的编程，也可以找到对应的模拟窗口。本书对最新版本C51编译器新增加的控制命令作了全面介绍；给出了最新C51运行库函数及其应用范例；对KeU C51的各种应用工具，如BL51连接定位器、A51宏汇编器、LIB51库管理程序以及OH51符号转换程序等都作了详细介绍；还介绍了单片机实时多任务操作系统RTX51及其子集RTX5l TINY的具体功能与应用方法。
本书强调先进性和实用性。全书各章列举了大量程序实例，并附赠一张配套光盘。因此本书既适合广大从事单片机应用系统开发研制的工程技术人员的阅读，也可以作为高等工科院校相应专业大学生或研究生的教学用书。
本书强调先进性和实用性。全书各章列举了大量程序实例，并附赠一张配套光盘。因此本书既适合广大从事单片机应用系统开发研制的工程技术人员的阅读，也可以作为高等工科院校相应专业大学生或研究生的教学用书。
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第1章 8051单片机与c51语言的基础
1．1 8051单片机的基本结构与存储器组织
1．2 c51语言的特点
1．2．1 概述
1．2．2 c51的基本程序结构
1．2．3 windows环境下的编程和调试
第2章 c51程序设计基础
2．1 标识符与关键字
2．2 c51程序设计的基本语法
2．2．1 数据类型
2．2．2 常量
2．2．3 变量及其存储模式
2．2．4 用typedef重新定义数据类型
2．2．5 运算符与表达式
2．2．6 基本语句
2．3 函数
2．3．1 函数的定义
2．3．2 函数的调用
2．3．3 函数的递归调用与再人函数
2．3．4 中断服务函数与寄存器组定义
1．1 8051单片机的基本结构与存储器组织
1．2 c51语言的特点
1．2．1 概述
1．2．2 c51的基本程序结构
1．2．3 windows环境下的编程和调试
第2章 c51程序设计基础
2．1 标识符与关键字
2．2 c51程序设计的基本语法
2．2．1 数据类型
2．2．2 常量
2．2．3 变量及其存储模式
2．2．4 用typedef重新定义数据类型
2．2．5 运算符与表达式
2．2．6 基本语句
2．3 函数
2．3．1 函数的定义
2．3．2 函数的调用
2．3．3 函数的递归调用与再人函数
2．3．4 中断服务函数与寄存器组定义
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805l单片机在工业测量控制领域内的应用极为广泛。由于Intel公司将8051CPU内核向全世界各大半导体公司进行推广，目前已有Philips、Siemens、Ddla8、OKI、Advance Micro Device、Atmel等公司生产100多种型号的8051系列单片机。因此，可以说8051单片机已经成为事实上的工业标淮。在早期研制单片机应用系统时，大多以汇编语言作为软件工具。汇编语言不是一种结构化的程序设计语言，它的编写效率很低。随着单片机硬件性能的提高(目前8051最高时钟频率可达40MHz以上)，在编写单片机应用系统程序时，更看重程序本身的编写效率。为了适应这种要求，许多软件公司都致力于单片机高级语言编译器的开发研究。其中，德国Keil公司在开发单片机C语言编译器方面取得了相当大的成功，从编译器、调试器、实时操作系统到集成开发环境，全面支持8051、251、166等单片机主流产品及其众多的派生系列。
Keil公司的C51编译器V4．0版本以下的产品曾通过美国Franklin公司在市场上已销售了多年，例如传入到我国并得到广泛使用的Franklin C51V3．2和V3．96版本等。近年来，Keil公司的产品不断升级，已经推出V5．0以上版本的C51编译器和Windows集成开发环境，主要包括C51编译器、A51宏汇编器、BL51连接定位器等应用工具及μVision51集成编译环境、dScope51软件仿真器等基于Windows的开发平台。
C51编译器的好坏直接影响着生成代码的效率、大小和可靠性。V5．0以上版本的Keil C51编译器具有高效、可靠的特点，代表着这一领域的工业标准。其主要特点有：支持九种基本数据类型，变量可存放在bit、data、hdata、idata、xdata和pdata等不同类型的存储器空间；支持用C语言编写中断服务函数，保留源程序中所有符号信息以方便调试；支持位寻址对象；支持AMD和Dallas公司80320等单片机的双数据指针和Philips公司80751等单片机的指令集以及Infineon(Siemens)公司80C517单片机中的算术单元和多重数据指针。与V4．0以前版本的C51编译器相比，Keil C51V5．0以上版本的性能有了长足的进步。无论在长整型数运算中还是浮点型数运算测试中，新版本的运行时间都比老版本减少40％。在提高效率的同时，Keil C5l V5．0以上版本还加强了代码的优化，提供由低到高的7级普通优化和针对8051的特殊优化措施；尽可能地利用工作寄存器来存储变量和函数参数，减少重复无用的代码，支持数据覆盖。这些都有效地降低了代码长度，提高了程序的可靠性。
Vision5l是一种基于Windows的集成开发环境，从源程序编写、编译、连接定位一直到目标文件的仿真调试等都可在其中完成。在Vision51中，可以很方便地对C51编译器、A51汇编器、BL51连接定位器的各种控制命令和工作环境进行设置。在创建一个工作项目后，只要点击Build All按钮就可完成项目中所有文件的编译连接工作，生成0．MF51或Intel HEX格式的绝对目标代码文件。
dScope51是一种基于Windows的多窗口软件仿真器，可以在完全没有8051硬件的情况下调试各种应用程序，即使对单片机内部特殊集成功能的编程，也可以找到对应的模拟窗口。
dScope51支持805l系列单片机众多的派生种类，如80751、80410、80320、80552、80517等。这些芯片的驱动程序以CPU动态链接库(DLL)的形式存在。向dScope5l装入CPU动态驱动库文件后，主菜单中会生成相应的Peripherals选项，并针对不同单片机的驱动程序，提供它们特有的内部特殊集成功能接口仿真。例如，对应80517．DLL就有A／D转换器、多重数据指针、算术运算单元等项内容，这给调试工作带来极大的方便。dScoPe51还可以通过目标监控程序与用户硬件系统接口，直接对用户目标硬件系统进行调试，从而节省了用户购买昂贵硬件仿真器的费用。
本书作者曾以基于D05环境的V3．96版本Franklin C51编译器为核心编写了《单片机高级语言C51应用程序设计》一书；出版后受到广大读者的欢迎，已经连续5次重印。现在，Franklin公司已经不再作为Keil公司的0EM，而KeilC51仍在不断发展。为提高编译效率和改进功能，新版本的KeilC51编译器增加了许多新的控制命令，如FLOATF、UzzY、WARNINGlEVEL等；数据的处理方法也有重大改进，如浮点数运算已经可以实现全再入处理。在中断服务函数中进行浮点数运算时，不再需要调用fpsave和fPres，ore库函数进行浮点数保护；浮点数的存储格式也进行了改进，使浮点数处理效率更高。更为突出的是，Keil公司推出了基于Windows环境的C51开发平台。众所周知，Windows环境要比DOS环境先进得多，在Windows环境下，各种编译工具的使用和仿真调试过程都要方便得多。为使广大喜爱C51的单片机用户能够及时了解和掌握最新版本C51编译器的诸多优点以及在Windows环境下的编程和应用，我们根据Keil公司最新原文资料以及实际应用经验总结新编写了本书。全书共分8章。第1章概述了8051单片机的存储器结构、C51语言特点以及在Windows集成开发环境下进行C51程序设计和编译调试的基本方法。第2章阐述了C51程序设计的基本语法。第3章阐述了最新版本Keil C51的Windows集成开发环境，详细介绍了C51开发平台Vision和dSc。pe51的各种功能和具体使用方法。第4章阐述了KeilC51编译器，详细介绍了最新版本C51编译器的各种编译控制命令、数据调用协议，给出了KeilC51的全部库函数及其应用范例。第5章阐述了A51宏汇编器，详细介绍了各种符号与表达式、汇编伪指令、宏处理以及汇编控制命令。第6章阐述了目标文件的连接和转换，详细介绍了连接定位器BL51的各种连接控制命令、符号转换程序0H51、库管理程序LIB51的使用方法。第7章阐述了RTX51实时多任务操作系统及其子集RTX51 TINY的具体使用方法。第8章阐述了在Windows环境下进行C51应用程序设计的技巧。通过具体实例详细介绍了Vision51和dScop51工作环境、控制命令设置、目标程序的仿真调试方法；讨论了许多C51实际应用中的常见问题和解决方法；给出了若干个采用C51进行应用系统程序设计的例子。
为帮助读者更好地学习在Windows环境下进行C51应用程序设计，本书附带一张配套光盘。其中包含本书各章所有的范例程序，Keil公司提供的全功能Windows版本C51评估软件包，大量与8仍1单片机及其开发工具有关的各种信息；其内容涉及各个半导体厂商关于8051单片机硬件产品数据手册和应用笔记、开发工具的使用、应用程序的开发等，对于读者学习使用Keil C51或进行8051单片机应用系统开发都有极大的帮助。另外，我们还制作了一种能与本书介绍的dScope51开发平台配套使用的C51硬件评估板，可以将用户程序下载到评估板中直接进行应用目标系统的仿真调试，以节省购买专用仿真器的费用，评估板请见封底。
本书在编写出版过程中得到电子工业出版社的热情支持和帮助，在此表示衷心感谢。由于作者水平有限，书中难免会有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
作 者
Keil公司的C51编译器V4．0版本以下的产品曾通过美国Franklin公司在市场上已销售了多年，例如传入到我国并得到广泛使用的Franklin C51V3．2和V3．96版本等。近年来，Keil公司的产品不断升级，已经推出V5．0以上版本的C51编译器和Windows集成开发环境，主要包括C51编译器、A51宏汇编器、BL51连接定位器等应用工具及μVision51集成编译环境、dScope51软件仿真器等基于Windows的开发平台。
C51编译器的好坏直接影响着生成代码的效率、大小和可靠性。V5．0以上版本的Keil C51编译器具有高效、可靠的特点，代表着这一领域的工业标准。其主要特点有：支持九种基本数据类型，变量可存放在bit、data、hdata、idata、xdata和pdata等不同类型的存储器空间；支持用C语言编写中断服务函数，保留源程序中所有符号信息以方便调试；支持位寻址对象；支持AMD和Dallas公司80320等单片机的双数据指针和Philips公司80751等单片机的指令集以及Infineon(Siemens)公司80C517单片机中的算术单元和多重数据指针。与V4．0以前版本的C51编译器相比，Keil C51V5．0以上版本的性能有了长足的进步。无论在长整型数运算中还是浮点型数运算测试中，新版本的运行时间都比老版本减少40％。在提高效率的同时，Keil C5l V5．0以上版本还加强了代码的优化，提供由低到高的7级普通优化和针对8051的特殊优化措施；尽可能地利用工作寄存器来存储变量和函数参数，减少重复无用的代码，支持数据覆盖。这些都有效地降低了代码长度，提高了程序的可靠性。
Vision5l是一种基于Windows的集成开发环境，从源程序编写、编译、连接定位一直到目标文件的仿真调试等都可在其中完成。在Vision51中，可以很方便地对C51编译器、A51汇编器、BL51连接定位器的各种控制命令和工作环境进行设置。在创建一个工作项目后，只要点击Build All按钮就可完成项目中所有文件的编译连接工作，生成0．MF51或Intel HEX格式的绝对目标代码文件。
dScope51是一种基于Windows的多窗口软件仿真器，可以在完全没有8051硬件的情况下调试各种应用程序，即使对单片机内部特殊集成功能的编程，也可以找到对应的模拟窗口。
dScope51支持805l系列单片机众多的派生种类，如80751、80410、80320、80552、80517等。这些芯片的驱动程序以CPU动态链接库(DLL)的形式存在。向dScope5l装入CPU动态驱动库文件后，主菜单中会生成相应的Peripherals选项，并针对不同单片机的驱动程序，提供它们特有的内部特殊集成功能接口仿真。例如，对应80517．DLL就有A／D转换器、多重数据指针、算术运算单元等项内容，这给调试工作带来极大的方便。dScoPe51还可以通过目标监控程序与用户硬件系统接口，直接对用户目标硬件系统进行调试，从而节省了用户购买昂贵硬件仿真器的费用。
本书作者曾以基于D05环境的V3．96版本Franklin C51编译器为核心编写了《单片机高级语言C51应用程序设计》一书；出版后受到广大读者的欢迎，已经连续5次重印。现在，Franklin公司已经不再作为Keil公司的0EM，而KeilC51仍在不断发展。为提高编译效率和改进功能，新版本的KeilC51编译器增加了许多新的控制命令，如FLOATF、UzzY、WARNINGlEVEL等；数据的处理方法也有重大改进，如浮点数运算已经可以实现全再入处理。在中断服务函数中进行浮点数运算时，不再需要调用fpsave和fPres，ore库函数进行浮点数保护；浮点数的存储格式也进行了改进，使浮点数处理效率更高。更为突出的是，Keil公司推出了基于Windows环境的C51开发平台。众所周知，Windows环境要比DOS环境先进得多，在Windows环境下，各种编译工具的使用和仿真调试过程都要方便得多。为使广大喜爱C51的单片机用户能够及时了解和掌握最新版本C51编译器的诸多优点以及在Windows环境下的编程和应用，我们根据Keil公司最新原文资料以及实际应用经验总结新编写了本书。全书共分8章。第1章概述了8051单片机的存储器结构、C51语言特点以及在Windows集成开发环境下进行C51程序设计和编译调试的基本方法。第2章阐述了C51程序设计的基本语法。第3章阐述了最新版本Keil C51的Windows集成开发环境，详细介绍了C51开发平台Vision和dSc。pe51的各种功能和具体使用方法。第4章阐述了KeilC51编译器，详细介绍了最新版本C51编译器的各种编译控制命令、数据调用协议，给出了KeilC51的全部库函数及其应用范例。第5章阐述了A51宏汇编器，详细介绍了各种符号与表达式、汇编伪指令、宏处理以及汇编控制命令。第6章阐述了目标文件的连接和转换，详细介绍了连接定位器BL51的各种连接控制命令、符号转换程序0H51、库管理程序LIB51的使用方法。第7章阐述了RTX51实时多任务操作系统及其子集RTX51 TINY的具体使用方法。第8章阐述了在Windows环境下进行C51应用程序设计的技巧。通过具体实例详细介绍了Vision51和dScop51工作环境、控制命令设置、目标程序的仿真调试方法；讨论了许多C51实际应用中的常见问题和解决方法；给出了若干个采用C51进行应用系统程序设计的例子。
为帮助读者更好地学习在Windows环境下进行C51应用程序设计，本书附带一张配套光盘。其中包含本书各章所有的范例程序，Keil公司提供的全功能Windows版本C51评估软件包，大量与8仍1单片机及其开发工具有关的各种信息；其内容涉及各个半导体厂商关于8051单片机硬件产品数据手册和应用笔记、开发工具的使用、应用程序的开发等，对于读者学习使用Keil C51或进行8051单片机应用系统开发都有极大的帮助。另外，我们还制作了一种能与本书介绍的dScope51开发平台配套使用的C51硬件评估板，可以将用户程序下载到评估板中直接进行应用目标系统的仿真调试，以节省购买专用仿真器的费用，评估板请见封底。
本书在编写出版过程中得到电子工业出版社的热情支持和帮助，在此表示衷心感谢。由于作者水平有限，书中难免会有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
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