Keil 的輔助工具和部份高級技巧

在前面的幾講中我們介紹了工程的建立方法，常用的調(diào)試方法，除此之外，Keil 還提供
了一些輔助工具如外圍接口、性能分析、變量來源分析、代碼作用分析等，幫助我們了解程
的性能、查找程序中的隱藏錯(cuò)誤，快速查看程序變量名信息等，這一講中將對這些功工具作
一介紹，另外還將介紹Keil 的部份高級調(diào)試技巧。
一、 輔助工具
這部份功能并不是直接用來進(jìn)行程序調(diào)試的，但可以幫助我們進(jìn)行程序的調(diào)試、程序性
能的分析，同樣是一些很有用的工具。
1、外圍接口
為了能夠比較直觀地了解單片機(jī)中定時(shí)器、中斷、
并行端口、串行端口等常用外設(shè)的使用情況，Keil 提
供了一些外圍接口對話框，通過Peripherals 菜單選擇，
該菜單的下拉菜單內(nèi)容與你建立項(xiàng)目時(shí)所選的CPU
有關(guān)，如果是選擇的89C51 這一類“標(biāo)準(zhǔn)”的51 機(jī)，
那么將會有Interrupt（中斷）、I/O Ports（并行I/O 口）、
Serial（串行口）、Timer（定時(shí)/計(jì)數(shù)器）這四個(gè)外圍設(shè)
備菜單。打開這些對話框，列出了外圍設(shè)備的當(dāng)前使用情況，各標(biāo)志位的情況等，可以在這
些對話框中直觀地觀察和更改各外圍設(shè)備的運(yùn)行情況。
下面我們通過一個(gè)簡單例子看一看并行端口的外圍設(shè)備對話框的使用。例4：
MOV A,#0FEH
LOOP: MOV P1,A
RL A
CALL DELAY ;延時(shí)100 毫秒
JMP LOOP
其中延時(shí)100 毫秒的子程序請自行編寫。
編譯、連接進(jìn)入調(diào)試后， 點(diǎn)擊
Peripherals->I/O-Ports->Port 1 打開，如圖1 所示，全速運(yùn)
行，可以看到代表各位的勾在不斷變化（如果看不到變化，
請點(diǎn)擊View->Periodic Window Updata），這樣可以形象地
看出程序執(zhí)行的結(jié)果。
注：如果你看到的變化極快，甚至看不太清楚，那么
說明你的計(jì)算機(jī)性能好，模擬執(zhí)行的速度快，你可以試著
將加長延時(shí)程序的時(shí)間以放慢速度。模擬運(yùn)行速度與實(shí)際
運(yùn)行的速度無法相同是軟件模擬的一個(gè)固有弱點(diǎn)。
點(diǎn)擊Peripherals->I/O-Ports->Timer0 即出現(xiàn)圖2 所示
定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 的外圍接口界面，可以直接選擇Mode 組中
的下拉列表以確定定時(shí)/計(jì)數(shù)工作方式，0-3 四種工作方式，

圖1 外圍設(shè)備之并行端口

圖2 外圍設(shè)備之定時(shí)器

設(shè)定定時(shí)初值等，點(diǎn)擊選中TR0，status 后的stop 就變成了run，如果全速運(yùn)行程序，此時(shí)
th0,tl0 后的值也快速地開始變化（同樣要求Periodic Window Updata 處于選中狀態(tài)），直觀地
演示了定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作情況（當(dāng)然，由于你的程序未對此寫任何代碼，所以程序不會對
此定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作進(jìn)行處理）。
2、性能分析
Keil 提供了一個(gè)性能分析工具，利用該工具，我們可以了解程序中哪些部份的執(zhí)行時(shí)間
最長，調(diào)用次數(shù)最多，從而了解影響整個(gè)程序中執(zhí)行速度的瓶頸。下面通過一個(gè)實(shí)例來看一
看這個(gè)工具如何使用，例5：
#include reg51.h
sbit P1_0=P1^0; //定義P1.0
void mDelay(unsigned char DelayTime)
{ unsigned int j=0;
for(;DelayTime>0;DelayTime--)
{ for(j=0;j125;j++) {;} }
}
void mDelay1(unsigned char DelayTime)
{ unsigned int j=0;
for(;DelayTime>0;DelayTime--)
{ for(j=0;j125;j++) {;} }
}
void main()
{ unsigned int i;
for(;;){ mDelay(10); // 延時(shí)10
毫秒
i++;
if(i==10)
{ P1_0=!P1_0;
i=0;
mDelay1(10);}
} }
編譯連接。進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)后使用菜單View->Performance Analyzer Window，打開性能分
析對話框，進(jìn)入該對話框后，只有一項(xiàng)unspecified，點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，在快捷菜單中選擇Setup PA
即打開性能分析設(shè)置對話框，對于C 語言程序，該對話框右側(cè)的“Function Symbol”下的
列表框給出函數(shù)符號，雙擊某一符號，該符號即出現(xiàn)在Define Performance Analyzer 下的編
緝框中，每輸入一個(gè)符號名字，點(diǎn)擊Define 按鈕，即將該函數(shù)加入其上的分析列表框。對
于匯編語言源程序，F(xiàn)unction Symbol 下的列表框中不會出現(xiàn)子程序名，可以直接在編緝框
中輸入子程序名，點(diǎn)擊Close 關(guān)閉窗口，回到性能分析窗口，此時(shí)窗口共有4 個(gè)選項(xiàng)。全速
執(zhí)行程序，可以看到mDelay 和mDelay1 后出現(xiàn)一個(gè)藍(lán)色指示條，配合上面的標(biāo)尺可以直觀
地看出每個(gè)函數(shù)占整個(gè)執(zhí)行時(shí)間的比例，點(diǎn)擊相應(yīng)的函數(shù)名，可以在該窗口的狀態(tài)欄看到更
詳細(xì)的數(shù)據(jù)，其中各項(xiàng)的含義如下：
Min：該段程序執(zhí)行所需的最短時(shí)間；Max：該段程序執(zhí)行所需的最長時(shí)間；Avg：該
段程序執(zhí)行所花平均時(shí)間；Total：該段程序到目前為目總共執(zhí)行的時(shí)間；%：占整個(gè)執(zhí)行時(shí)
間的百分比；count：被調(diào)用的次數(shù)。
本程序中，函數(shù)mDelay 和mDelay1 每次被調(diào)用都花費(fèi)同樣的時(shí)間，看不出Min、Max、
和Avg 的意義，實(shí)際上，由于條件的變化，某些函數(shù)執(zhí)行的時(shí)間不一定是一個(gè)固定的值，
借助于這些信息，可以對程序有更詳細(xì)的了解。下面將mDelay1 函數(shù)略作修改作一演示。
void mDelay1(unsigned char DelayTime)
{ static unsigned char k;
unsigned int j=0;
for(;DelayTime>0;DelayTime--)
{ for(;jk;j++)
{;}
} k++; }
程序中定義了一個(gè)靜態(tài)變量K，每次調(diào)用該變量加1，而j 的循環(huán)條件與k 的大小有關(guān)，

這使每次執(zhí)行該程序所花的時(shí)間不一樣。編譯、執(zhí)行該程序，再次觀察性能分析窗口，可以
看出Min、Max、Avg 的意義。
3、變量來源瀏覽
該窗口用于觀察程序中變量名的有關(guān)信息，如該變量名在那一個(gè)函數(shù)中被定義、在哪里
被調(diào)用，共出現(xiàn)多少次等。在Source Browse 窗口中提供了完善的管理方法，如過濾器可以
分門別類地列出各種類別的變量名，可以對這些變量按Class（組）、Type（類型）、Space
（所在空間）、Use（調(diào)用次數(shù)）排序，點(diǎn)擊變量名，可以在窗口的右側(cè)看到該變量名的更
詳細(xì)的信息。
4、代碼作用范圍分析
在你寫的程序中，有些代碼可能永遠(yuǎn)不會被執(zhí)行到（這是無效的代碼），也有一些代碼
必須在滿足一定條件后才能被執(zhí)行到，借助于代碼范圍分析工具，可以快速地了解代碼的執(zhí)
行情況。
進(jìn)入調(diào)試后，全速運(yùn)行，然后按停止按鈕，停下來后，可以看到在源程序的左列有三種