手动编译C51程序

使用Keil写C51程序或汇编程序时，Keil软件存在两个严重问题，一是操作较为繁琐，其实这是所有大型IDE的共同问题，Keil和VS比起来也只能是小巫见大巫；二是Keil软件自带的编辑器委实功能有限，换行处理起来都显得很吃力，每次操作，都有一种又回到二十年前的感觉。

下面我们给出一个手动编译C51程序的方案，目标只有一个，用起来顺手，能给出一些基本的错误提示，过程极为简单，如果要进行调试等复杂操作，还是在Keil环境较为可靠。

一、准备

这里需要做两项准备工作，：

一是安装Keil软件；

二是安装你个人较为顺手的文本编辑器。

二、Keil是如何编译C51程序的

Keil软件是如何编译C51程序的呢，自不待言，编译过程和普通的C程序一样，同样包括编译和链接过程，但是最后不是生成可执行文件；二是由于一般51单片机中没有操作系统，需要生成一种绝对目标文件（.abs），由此生成可被单片机执行的hex文件。

需要得到这样的过程。

首先在某个目录下建立一个Keil工程，工程名为mcc（manual compile c51，手动编译C51的意思），芯片选择Atmel的at89c52，添加三个文件，分别为：main.c，func.h和func.c进行测试。内容如下：

/* main.c */
#include <reg52.h>
#include "func.h"

void main(void)
{
	display();

	while(1) {
	 	;
	}
}

及

/* func.h */
#ifndef FUNC_H
#define FUNC_H

void display();

#endif	// FUNC_H

和

/* func.c */
#include <reg52.h>
#include "func.h"

void display()
{
	P1 = 0x0f;
}

将其添加到Keil工程，执行，看看有没有错误和警告。

然后打开“Target Options…”对话框，如下图：

在弹出的Options for Target ‘Target 1’对话框中，选Output选项卡，勾选上“Creat HEX File”和“Create Batch File”两个选项，如下图：

然后点击OK，后再次执行，这个时候回到mcc工程目录下，能看到生成了hex文件，同时生成一个Target 1.BAT文件，这是个windows批处理脚本。用文本编辑器将其打开，内容如下：

SET C51INC=e:\Keil\C51\INC\Atmel\;e:\Keil\C51\INC\
SET C51LIB=e:\Keil\C51\LIB
SET CPU_TYPE=AT89C52
SET CPU_VENDOR=Atmel
SET UV2_TARGET=Target 1
SET CPU_XTAL=0x016E3600
"e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE" @main.__i
"e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE" @func.__i
"e:\Keil\C51\BIN\BL51.EXE" @mcc.lnp
"e:\Keil\C51\BIN\OH51.EXE" "mcc"

你可以看到一些信息：

C51INC变量是引入的标准头文件；

C51LIB变量引入标准链接库；

CPU_TYPE和CPU_VENDOR为引入的芯片类型；

UV2_TARGET为源文件分组；

CPU_XTALL为设定的晶振频率，调试时有用，0x016E3600为十进制的24M，这是生成Keil工程时默认的晶振频率。

上面这些变量对于今天的简单配置并没有什么用处，有用的是下面4行。

一个可执行的EXE后面跟一个@+纯文本文件，是一种批处理格式，意思是执行该文件中的内容。这里main.__i、func.__i和mcc.lnp看起来挺玄乎，其实就是纯文本文件，它们都在keil工程目录下。

用文本编辑器查看main.__i的内容为：

"main.c" BROWSE DEBUG OBJECTEXTEND

其后缀BROWSE DEBUG OBJECTEXTEND对于我们并没有什么用，Keil软件编译过程中用于附加一些调试信息。

同样，用文本编辑器查看func.__i的内容为：

"func.c" BROWSE DEBUG OBJECTEXTEND

这样，

"e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE" @main.__i
"e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE" @func.__i

两行代码，实际执行的是，

"e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE"  main.c
"e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE" func.c

这是编译过程，生成同名目标文件main.obj和func.obj。

再来查看mcc.lnp的内容：

"main.obj",
"func.obj" 
TO "mcc" 
RAMSIZE(256)

这里，最后的

RAMSIZE(256)

给出at89c52的RAM容量。于是，

"e:\Keil\C51\BIN\BL51.EXE" @mcc.lnp

执行的内容其实为：

"e:\Keil\C51\BIN\BL51.EXE"  "main.obj","func.obj"  TO  "mcc" 

这是链接过程，生成一个没有扩展名的文件mcc，这是绝对目标文件。最后：

"e:\Keil\C51\BIN\OH51.EXE" "mcc"

用于生成hex文件。

其总体过程需要keil三个命令，这三个命令在“Keil安装目录\C51\BIN”目录下，分别为：

c51.exe ——用于编译原文件，默认生成同名的OBJ文件；

bl51.exe  —— 用于链接目标文件，多个目标文件间用逗号连接，格式为：

BL51.EXE  目标文件1.obj, 目标文件2.obj, … , 目标文件n.obj TO 绝对目标文件 

oh51.exe  —— 用于生成hex文件。默认名称同绝对目标文件名。

三、手动编译

试验一：手动编译C51

为了试验简单，将刚才写的main.c，func.h，func.c三个文件复制到一个目录下，例如我是保存在：J:\program\program_tibits\mcc_test_1目录下。

win+r，键入cmd打开控制台窗口。键入：

cd /d J:\program\program_tibits\mcc_test_1

后回车，便可以转到所建的目录下：用dir命令查看，为：

J:\program\program_tibits\mcc_test_1>dir
 驱动器 J 中的卷是 写作
 卷的序列号是 9AE3-528D

 J:\program\program_tibits\mcc_test_1 的目录

2024/01/28  08:49    <DIR>          .
2024/01/28  08:49    <DIR>          ..
2024/01/28  08:07                90 func.c
2024/01/28  08:07                85 func.h
2024/01/28  08:03               116 main.c
               3 个文件            291 字节
               2 个目录 79,599,349,760 可用字节

然后键入：

e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE main.c

便可以对main.c进行编译，再次dir查看目录，可以看到生成了main.OBJ文件。然后键入：

e:\Keil\C51\BIN\C51.EXE func.c

对func.c进行编译，再次dir查看目录，可以看到生成了func.OBJ文件。然后键入：

e:\Keil\C51\BIN\BL51.EXE main.obj,func.obj to mcc

再次dir查看生成了一个mcc文件。然后键入：

e:\Keil\C51\BIN\OH51.EXE mcc

再次dir命令查看，看到目录中生成了一个hex文件，为：

J:\program\program_tibits\mcc_test_1>dir
 驱动器 J 中的卷是 写作
 卷的序列号是 9AE3-528D

 J:\program\program_tibits\mcc_test_1 的目录

2024/01/28  08:58    <DIR>          .
2024/01/28  08:58    <DIR>          ..
2024/01/28  08:07                90 func.c
2024/01/28  08:07                85 func.h
2024/01/28  08:55               894 func.LST
2024/01/28  08:55               189 func.OBJ
2024/01/28  08:03               116 main.c
2024/01/28  08:54             1,003 main.LST
2024/01/28  08:54               237 main.OBJ
2024/01/28  08:57               363 MCC
2024/01/28  08:58               113 mcc.hex
2024/01/28  08:57             1,334 MCC.M51
              10 个文件          4,424 字节
               2 个目录 79,599,337,472 可用字节

如果你有兴趣，可以将这个mcc.hex下到52单片机中，看看运行。

四、配置环境变量

这个操作过程还是相对繁琐，我们简化操作。

将E:\Keil\C51\BIN目录添加到系统环境变量path中，如下操作。

首先右键点击“此电脑”，在弹出的菜单中选“属性”菜单项，弹出“系统”界面，选择其中的“高级系统设置”：

后弹出“系统属性对话框”，选择环境变量：

在弹出的“环境变量”对话框中点击“新建”按钮：

然后弹出“新建用户变量”对话框，在“变量名”后的文本框输入“C51”在“变量值”后的文本框中输入KEIL安装的C51路径：

然后确定，然后在“环境变量”对话框中，选中“path”变量，点“编辑”（如果你的系统没有该变量，可以选择新建，建立这样一个变量），弹出“编辑环境变量对话框”，在末尾添加“%C51%\BIN”：

然后一直确定回去，退出“属性”对话框。现在环境变量中已经有了C51、BL51、OH51命令。

在回到控制台，可以直接使用：

C51 main.c

C51 func.c

BL51 main.obj,func.obj to mcc

OH51 mcc

进行编译了，其结果和上面一样。

五、bat脚本编译

这还是太过于繁琐，我们可以在保存mian.c、func.h和func.c的目录下建立一个bat脚本，如命名为：exec51prj.bat，用文本编辑器打开，键入如下内容：

C51 main.c
C51 func.c
BL51 main.obj,func.obj to mcc
OH51 mcc
@pause

如此，便可以通过鼠标双击exec51prj.bat文件完成整个过程。其后的语句@pause几乎是必须的，不然控制台弹出执行完成后，便会自动退出，一旦有编程错误，便无法发现了。双击后执行如下：

J:\program\program_tibits\mcc_test_1>C51 main.c

C51 COMPILER V9.01 - SN: K1PMC-DDHSRC
COPYRIGHT KEIL ELEKTRONIK GmbH 1987 - 2009

C51 COMPILATION COMPLETE.  0 WARNING(S),  0 ERROR(S)

J:\program\program_tibits\mcc_test_1>C51 func.c

C51 COMPILER V9.01 - SN: K1PMC-DDHSRC
COPYRIGHT KEIL ELEKTRONIK GmbH 1987 - 2009

C51 COMPILATION COMPLETE.  0 WARNING(S),  0 ERROR(S)

J:\program\program_tibits\mcc_test_1>BL51 main.obj,func.obj to mcc

BL51 BANKED LINKER/LOCATER V6.22 - SN: K1PMC-DDHSRC
COPYRIGHT KEIL ELEKTRONIK GmbH 1987 - 2009

Program Size: data=9.0 xdata=0 code=24
LINK/LOCATE RUN COMPLETE.  0 WARNING(S),  0 ERROR(S)

J:\program\program_tibits\mcc_test_1>OH51 mcc

OBJECT TO HEX FILE CONVERTER OH51 V2.6
COPYRIGHT KEIL ELEKTRONIK GmbH 1991 - 2001

GENERATING INTEL HEX FILE: mcc.hex

OBJECT TO HEX CONVERSION COMPLETED.
请按任意键继续. . .

六、总结

这样就可以使用顺手的文本编辑器编辑源文件，然后用bat脚本执行，这个办法相对简陋，需要注意几件事：

1、一般的文本编辑器对C51的特殊关键字没有语法高亮，如xdata，较为容易出现录入错误；

2、编程人对单片机容量、关键字声明等要极度心中有数，不然会出现一些莫名其妙的错误，编译能通过，但是不能执行，如下代码：

#include <reg52.h>

char xdata my_mempool[1024];

void main(void)
{
    //...
    init_mempool(my_mempool, sizeof(my_mempool));

}

编译过程并不会报错，但是分配的内存池明显太大了。程序在单片机中无法顺利执行。

3、如果要手动进行调试，会相当繁琐，调试工作还是在Keil下进行较好。

另，也可以使用VS Code来进行配置，以后文章进行介绍。