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本书详细介绍了V9.00版本的Keil C51编译器和Vision4的强大功能和具体使用方法，完整地介绍了最新版本C51编译器控制命令，给出了全部C51运行库函数及其应用范例，对Keil C51软件包中各种应用工具，如A51宏汇编器、BL51/Lx51链接定位器、LIB51库管理程序以及OH51符号转换程序、实时多任务操作系统RTX51 TINY等都做了详细介绍，阐述了Vision4新增加的各种功能和应用方法，包括软件模拟调试和硬件目标板实时在线仿真。本书的特点是强调先进性和实用性，给出了大量应用实例，并带有一张CD-ROM光盘，其中包括Keil公司提供的Keil C51全功能评估软件包、本书各章中列出的全部程序代码、带FLASH MON51监控程序的硬件目标板照片、原理电路图以及使用说明。

目　　录
 
第1章　8051单片机与Keil C51基础	1
1.1  8051单片机的存储器组织结构	1
1.2  Keil C51开发工具	6
1.3  C51简单编程与调试	6
第2章　C51程序设计基础	16
2.1  标识符与关键字	16
2.2  C51程序设计的基本语法	18
2.2.1  数据类型	18
2.2.2  常量	20
2.2.3  变量及其存储模式	22
2.2.4  用typedef重新定义数据类型	25
2.2.5  运算符与表达式	26
2.3  C51程序的基本语句	39
2.3.1  表达式语句	39
2.3.2  复合语句	40
2.3.3  条件语句	41
2.3.4  开关语句	43
2.3.5  循环语句	45
2.3.6  返回语句	50
2.4  函数	51
2.4.1  函数的定义	51
2.4.2  函数的调用形式	54
2.4.3  对被调用函数的说明	54
2.4.4  函数的参数与返回值	56
2.4.5  实际参数的传递方式	58
2.4.6  函数的递归调用与再入函数	59
2.4.7  中断函数与寄存器组定义	60
2.5  函数变量的存储方式	62
2.5.1  局部变量与全局变量	62
2.5.2  变量的存储种类	64
2.5.3  函数的参数和局部变量的
存储器模式	68
2.6  数组	69
2.6.1  数组的定义与引用	69
2.6.2  字符数组	70
2.6.3  数组作为函数的参数	73
2.7  指针	76
2.7.1  指针与地址	76
2.7.2  指针变量的定义	77
2.7.3  指针变量的引用	79
2.7.4  指针变量作为函数的参数	80
2.8  数组的指针	81
2.8.1  用指针引用数组元素	81
2.8.2  字符数组指针	83
2.8.3  指针的地址计算	84
2.9  函数型指针	86
2.10  返回指针型数据的函数	88
2.11  指针数组与指针型指针	89
2.11.1  指针数组	89
2.11.2  指针型指针	92
2.11.3  抽象型指针	94
2.12  结构体、联合体与枚举	95
2.12.1  结构体变量的定义与引用	95
2.12.2  结构体变量的初值	98
2.12.3  结构体数组	99
2.12.4  结构体型指针	100
2.12.5  将结构体作为函数的参数	101
2.12.6  将结构体型指针作为函
数的参数	103
2.13  联合体变量的定义与引用	105
2.14  枚举变量的定义与引用	109
2.15  预处理器	110
2.15.1  不带参数的宏定义	111
2.15.2  带参数的宏定义	112
2.15.3  文件包含	114
2.15.4  条件编译	114
2.15.5  其他预处理命令	117
第3章　Vision4集成开发环境	118
3.1  Vision4的下拉菜单	120
3.1.1  File菜单	121
3.1.2  Edit菜单	122
3.1.3  View菜单	126
3.1.4  Project菜单	128
3.1.5  Flash菜单	139
3.1.6  Tools菜单	139
3.1.7  SVCS菜单	141
3.1.8  Window菜单	142
3.1.9  Help菜单	142
3.2  Vision4中的调试器	143
3.2.1  Debug状态下窗口分配与
View菜单	145
3.2.2  通过Debug菜单进行程序
代码调试	150
3.2.3  通过Peripherals菜单观察
仿真结果	156
3.3  Vision4的调试命令	157
3.3.1  显示和更新存储器内容命令	159
3.3.2  程序执行控制命令	163
3.3.3  断点管理命令	166
3.3.4  其他通用命令	169
3.4  Vision4的表达式	178
3.4.1  表达式的组成	178
3.4.2  Vision4表达式与C语言
表达式之间的差别	183
3.4.3  Vision4表达式应用举例	183
3.5  Vision4的函数	186
3.5.1  内部函数	187
3.5.2  用户函数	192
3.5.3  信号函数	194
3.5.4  Vision4函数与C51函数
的差别	196
第4章　C51编译器	197
4.1  C51编译器简介	197
4.2  C51编译器控制命令详解	200
4.2.1  源控制命令	200
4.2.2  列表控制命令	203
4.2.3  目标控制命令	208
4.3  Keil C51编译器对ANSI C的扩展	235
4.3.1  存储器类型与编译模式	235
4.3.2  关于bit，sbit，sfr，sfr16
数据类型	237
4.3.3  一般指针与基于存储器
的指针及其转换	241
4.3.4  C51编译器对ANSI C函
数定义的扩展	242
4.4  C51编译器的数据调用协议	249
4.4.1  数据在内存中的存储格式	249
4.4.2  目标代码的段管理	250
4.5  C51编译器的特殊支持	252
4.5.1  Analog Device公司的
Aduc8xxB2系列	253
4.5.2  Atmel 89x8252及衍生产品	253
4.5.3  Dallas 80C320/420/520/530	254
4.5.4  Dallas 80C390/400/5240及
衍生产品	254
4.5.5  Infineon 80517/509/537及
衍生产品	255
4.5.6  NXP 8xC750/751/752	256
4.5.7  NXP 8xC51Mx	256
4.5.8  NXP和Atmel WM系列的
双数据指针	256
4.6  用户配置文件	257
4.6.1  启动代码文件	257
4.6.2  变量初始化文件	259
4.6.3  基本I/O函数文件	260
4.6.4  分组配置文件	261
4.7  与汇编语言程序的接口	262
4.8  与PL/M51程序的接口	272
4.9  绝对地址访问	273
4.9.1  采用扩展关键字“_at_”或
指针定义变量的绝对地址	273
4.9.2  采用预定义宏指定变量的
绝对地址	274
4.9.3  采用链接定位控制命令指
定变量的绝对地址	275
4.10  C51的库函数	276
4.10.1  字符函数CTYPE.H	277
4.10.2  标准I/O函数STDIO.H	283
4.10.3  字符串函数STRING.H	291
4.10.4  标准函数STDLIB.H	299
4.10.5  数学函数MATH.H	305
4.10.6  绝对地址访问ABSACC.H	312
4.10.7  内部函数INTRINS.H	313
4.10.8  变量参数表STDARG.H	317
4.10.9  全程跳转SETJMP.H	318
4.10.10  计算结构体成员的偏移
量STDDEF.H	319
4.10.11  创建测试条件ASSERT.H	319
第5章　A51宏汇编器	321
5.1  符号与表达式	323
5.2  汇编伪指令	327
5.2.1  段控制指令	328
5.2.2  符号定义指令	331
5.2.3  存储器初始化指令	334
5.2.4  存储器保留指令	335
5.2.5  过程声明指令
（仅用于Ax51）	336
5.2.6  程序链接指令	338
5.2.7  地址控制指令	339
5.2.8  其他指令	340
5.3  宏处理器	340
5.3.1  标准宏处理器	341
5.3.2  嵌套宏定义	344
5.3.3  宏调用	345
5.3.4  C宏处理器	349
5.3.5  MPL宏处理器	351
5.3.6  MPL函数	353
5.3.7  MPL条件处理函数	357
5.3.8  MPL字符串处理函数	360
5.4  汇编控制命令	362
5.4.1  汇编控制命令详解	363
5.4.2  条件汇编命令	371
第6章　BL51/Lx51链接定位器与实用工具	375
6.1  BL51/Lx51的链接定位方式	375
6.1.1  链接定位中的数据段处理	375
6.1.2  链接定位器的引用	378
6.1.3  应用程序在存储器空间中
的定位	379
6.1.4  数据覆盖	381
6.1.5  代码分组	383
6.1.6  分组配置	385
6.2  链接定位控制命令详解	393
6.2.1  列表文件控制命令	393
6.2.2  输出文件控制命令	397
6.2.3  段与存储器定位控制命令	401
6.2.4  高级语言控制命令	418
6.3  符号转换工具	425
6.3.1  Intel HEX文件格式与符号
转换工具	425
6.3.2  引用符号转换工具
OH51/OHX51	426
6.3.3  引用分组目标文件转换
工具OC51	428
6.4  库管理器LIBx51	428
第7章　RTX51实时多任务操作系统	432
7.1  RTX51一般介绍	432
7.2  RTX51技术参数	437
7.3  使用RTX51 TINY的要求和限定	439
7.4  RTX51 TINY的任务管理	440
7.5  RTX51 TINY的配置	442
7.6  RTX51 TINY的系统函数	444
7.7  RTX51 TINY应用系统调试	449
第8章　8051单片机片内资源的C51应用
编程	464
8.1  编写C51应用程序的基本原则	464
8.2  C51应用中的一些常见问题与
解决方法	465
8.3  8051单片机中断系统应用编程	468
8.3.1  外部中断源扩展	468
8.3.2  中断嵌套	470
8.4  8051单片机定时器/计数器应
用编程	473
8.4.1  定时器方式应用	474
8.4.2  计数器方式应用	478
8.5  利用定时器产生音乐	479
8.6  8051单片机串行口应用编程	483
8.6.1  8051串行口实现串/并
转换应用编程	483
8.6.2  8051串行口的通信方式
应用编程	487
8.7  P89C51RD2单片机片内FLASH
在应用中编程的C51驱动程序	504
8.8  80C552单片机内部A/D转换器
的C51驱动程序	517
8.8.1  80C552单片机简介	517
8.8.2  80C552内部ADC的应用	519
8.8.3  使用80C552内部ADC的
C51驱动程序	523
第9章　8051单片机片外扩展的C51
应用编程	529
9.1  LED数码管显示接口应用编程	529
9.1.1  软件译码和动态扫描的LED
数码管显示接口应用编程	530
9.1.2  8位共阴极LED数码管驱
动器MAX7219应用编程	532
9.2  非编码矩阵键盘接口应用编程	538
9.2.1  采用8155实现的矩阵键盘及
数码管显示接口应用编程	539
9.2.2  采用8279实现的矩阵键盘及
数码管显示接口应用编程	544
9.3　LCD液晶模块显示接口应用编程	550
9.3.1  点阵字符型LCD显示接口
应用编程	551
9.3.2  12864点阵图形LCD显示
接口应用编程	562
9.3.3  内置T6963C控制器的点阵图
形LCD显示接口应用编程	570
9.4  D/A与A/D转换接口应用编程	580
9.4.1  DAC0832转换接口应用
编程	581
9.4.2  串行接口DAC芯片MAX517
应用编程	584
9.4.3  ADC0809转换接口应用
编程	588
9.4.4  ICL7135转换接口应用编程	592
9.4.5  串行接口ADC芯片TLC549
应用编程	596
9.5  单片机I2C总线扩展应用编程	600
9.5.1  I2C总线简介	600
9.5.2  I2C总线通用驱动程序	603
9.5.3  I2C接口器件24C04的读/写
程序	606
9.6  8051单片机存储器扩展与测试应
用编程	610
9.6.1  测试8051应用系统总线与
扩展存储器的C51驱动程序	610
9.6.2  8051扩展FLASH存储器在
系统编程的C51驱动程序	613
第10章　Keil C51综合应用编程实例	626
10.1  有关C51编程的若干实际应用
技巧	626
10.2  C51与汇编语言混合编程与生
成应用库文件	632
10.2.1  C51与汇编语言混合编程	632
10.2.2  在Vision4中生成应用库
文件	634
10.3  在Vision4中应用硬件目标板	635
10.3.1  带MON51监控程序的
硬件目标板	636
10.3.2  带FLASH MON51监控程
序的硬件目标板	640
10.4  红外遥控系统设计	642
10.4.1  功能要求	642
10.4.2  硬件电路设计	642
10.4.3  软件程序设计	643
10.5  简易电子琴设计	650
10.5.1  功能要求	650
10.5.2  硬件电路设计	650
10.5.3  软件程序设计	650
10.6  带农历的电子万年历设计	655
10.6.1  功能要求	655
10.6.2  硬件电路设计	655
10.6.3  软件程序设计	658
10.7  电子密码锁设计	671
10.7.1  功能要求	671
10.7.2  硬件电路设计	671
10.7.3  软件程序设计	671
10.8  DS18B20多点温度监测系统设计	687
10.8.1  功能要求	687
10.8.2  硬件电路设计	688
10.8.3  软件程序设计	692
10.9  STH11数字温-湿度测量系统设计	700
10.9.1  功能要求	700
10.9.2  硬件电路设计	700
10.9.3  软件程序设计	704
10.10  单片机SD卡读/写接口设计	710
10.10.1  功能要求	710
10.10.2  硬件电路设计	710
10.10.3  软件程序设计	712
附录A　Keil C51与ANSI C的差别	717
附录B　Keil C51不同版本的差别	719
附录C　代码优化	723
附录D　C51编译器的限制	726
附录E　关于配套光盘及硬件目标板	727
参考文献	728

前　　言
德国Keil公司*推出的C51编译器是一种符合工业标准的8051 C语言开发工具，在业界获得了广泛应用，被公认为是最有效的单片机开发手段之一。Keil公司于2010年推出了全新的开发环境Vision4，其中集成了V9.00版本的C51编译器、Debug调试器、RTX51 Tiny实时操作系统等，全面支持8051单片机主流产品及其众多的派生系列。
Keil C51编译器具有如下优点。
（1）经过优化编译后生成的代码，其效率接近于汇编语言生成的代码。
（2）支持所有8051系列单片机，提供对所有外围硬件部件的操作。
（3）无论在有无工作寄存器区转换的情况下，都能产生快速中断代码。
（4）支持Atmel，Dallas，Infineon，Philips和Temic等公司8051衍生产品上的双数据指针及高速算术单元（arithmetic units）。
（5）能够在整个应用程序中执行全局寄存器优化。
（6）所有应用工具均可产生详细警告信息和错误信息，帮助用户处理难以寻找的问题。
（7）支持再入功能和寄存器区的独立代码，便于中断服务程序和多任务应用程序的执行。
（8）采用分组方式执行代码分组和调试，用户程序代码可以轻松突破64KB空间的限制。

全新集成开发环境Vision4具有强大的项目管理功能，包括源程序文件、开发工具选项以及编程说明等。Vision4内部集成了一个器件数据库（device database），其中储存了各种型号单片机的片上存储器和集成外围功能信息，通过器件数据库可以自动设置C51编译器、A51汇编器、BL51/Lx51链接定位器、Debug调试器等开发工具的功能选项，充分满足用户使用特定单片机的要求。集成仿真调试功能允许在统一的Vision4环境下进入Debug调试器，提供纯软件模拟仿真（Simulator）和多种硬件驱动调试。Simulator可以在没有单片机硬件的条件下在PC上用纯软件模拟方式完成单片机应用程序仿真调试，硬件驱动Monitor-51可以将带有MON51监控程序的硬件目标板与Vision4无缝连接，直接对目标板进行仿真调试而无须采用昂贵的硬件仿真器。
本书完整地阐述了Keil C51开发工具的功能和使用方法，力求先进性和实用性，给出了大量具体应用实例，不仅介绍了Keil C51自带Simulator软件模拟仿真调试方法，还介绍了Keil C51与Proteus软件联机，实现8051单片机在线虚拟仿真调试方法，同时对广大读者所关心的利用MON51监控程序设计自己硬件目标板的方法做了详细介绍，并在随书光盘中给出了硬件目标板的电路原理图。
全书共分10章：
	第1章阐述8051单片机存储器结构，以及在Vision4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C51程序设计基础知识，详细介绍C51的数据类型、基本语法、变量及其存储模式、函数、数组与指针等。
	第3章阐述Vision4集成开发环境，详细介绍了工作环境、目标程序的仿真调试以及各种应用选项的设置方法。
	第4章阐述Keil C51编译器，介绍了各种编译控制命令、数据调用协议，给出了全部C51库函数及其应用范例。
	第5章阐述A51宏汇编器，介绍了各种汇编伪指令、宏处理以及汇编控制命令。
	第6章阐述BL51/Lx51链接定位器与实用工具，详细介绍了各种链接控制命令、符号转换工具OH51、库管理工具LIB51的使用方法。
	第7章阐述RTX51实时多任务操作系统，介绍了RTX51 TINY的功能和使用方法。
	第8章阐述8051单片机片内资源的C51应用编程，介绍了C51编程的基本原则、常见问题与解决方法，给出了中断系统、定时器/计数器、串行口、片内FLASH IAP等资源的具体应用实例。
	第9章阐述8051单片机片外扩展的C51应用编程，给出了LED数码管、非编码矩阵键盘、点阵字符型和点阵图形LCD、D/A及A/D转换、I2C总线扩展、外部存储器扩展等具体应用实例。
	第10章阐述Keil C51综合应用编程，介绍了C51编程的若干实际应用技巧，C51与汇编语言混合编程方法以及如何在Vision4中应用硬件目标板，给出了红外遥控系统、简易电子琴、带农历的电子万年历、电子密码锁、DS18B20多点温度监测系统、STH11数字温-湿度测量系统、单片机SD卡读/写接口等大量综合应用实例。
为帮助读者更好地学习和掌握Keil C51应用方法，本书带有一张CD-ROM光盘，其中包含Keil公司全功能C51评估软件包、本书各章所有范例的程序代码、带有FLASH MON51监控程序的硬件目标板照片、原理电路图以及详细使用方法。
本书在出版过程中得到电子工业出版社的热情支持，孙学瑛编辑提出了许多宝贵意见，彭秀华、陈召军、刘冰、贺媛、许雪怡、郑鹏鹏、秦波、黄存坚等参加了本书的编写工作，在此一并表示衷心感谢。由于笔者水平有限，书中难免会有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正，读者可通过电子邮件ajxu@tom.com，ajxu41@sohu.com直接与作者联系。


   徐爱钧  徐阳    
2013年9月于长江大学

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