基于Keil的51单片机汇编程序多文件编译

陈彩欢 甘露

引言：本文结合Keil μVision2程序开发流程，描述了51单片机汇编程序多文件编译的实现方法。通过多文件编译的使用，大大提高了汇编程序代码的可读性、可扩展性，同时也很大程度地提高程序代码的执行效率以及内存空间的使用率，避免内存空间的浪费。

一、序言

近年来，随着C语言的进一步推广使用，绝大多数的工程师都倾向于使用C语言进行单片机系统开发，汇编语言由于可读性、通用性、可移植性差的原因，很难满足产品开发的需求。但是汇编语言具有执行效率高、占用内存空间小等特点，在某些应用领域还是具有无可替代的作用。

本文结合Keil μVision2程序开发流程，描述了51单片机汇编程序多文件编译的实现方法。通过多文件编译的使用，大大提高了汇编程序代码的可读性、可扩展性，同时也很大程度地提高程序代码的执行效率以及内存空间的使用率，避免内存空间的浪费。

二、Keil μVision2程序开发流程简介

Keil μVision2是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机软件集成开发环境，该软件提供宏汇编器、链接/定位器、库管理器、调试器以及目标文件转换器等工具，是51单片机系统开发的首选工具。

Keil μVision2集成开发环境的编译流程如下：首先宏汇编器对汇编源程序文件进行编译，生成扩展名为.OBJ的目标文件和扩展名为.LST的列表文件，紧接着链接/定位器将所有的.OBJ文件进行绝对地址分配，链接生成包含绝对地址的目标文件和扩展名为.M51的地址文件，最后由目标文件转换器生成可用于编程器烧写、扩展名为.HEX的可执行文件。

三、汇编程序多文件编译实现

在Keil μVision2集成开发环境下，我们可以根据不同的硬件模块、功能模块分开编写应用子程序，进行模块化管理，实现多文件编译，这样就可以大大提高汇编程序代码的可读性、可扩展性。以下首先对段和模块的概念进行描述。

一个段可以是一块程序代码或者是一个数据块。根据其地址空间是否可以被链接/定位器更改，段可以分为可定位段和绝对地址段。在定义可重定位段的时候需要对其段名、类型及其属性进行定义。一个段可以分在不同的程序模块中，只要具有相同的段名，在编译过程中链接/定位器会把它们合并到一起。在定义绝对地址段的时候直接人为分配绝对地址，链接/定位器不能对改地址进行更改。绝对地址段没有段名，也不能给其他段结合。

模块是一个可以被单独编译的代码单元，可以包含一个或多个段或者部分段，一个模块既可以是单个文本文件，也可以通过INCLUDE指令把几个文本文件合并在一起。在程序编译过程中，汇编器会把一个模块编译为一个目标文件，也就是一个模块对应一个.OBJ文件。

根据以上对段和模块的描述，汇编程序的多文件编译可以通过以下三个方法来实现：

1、通过INCLUDE指令合并源文件

在代码编写时，通过INCLUDE指令可以将一个源文件插入到当前源文件中，这样汇编器在编译的时候就会将INCLUDE指令之后的文件合并到当前文件进行编译，生成一个扩展名为.OBJ的目标文件。INCLUDE指令的格式如下：

$ INCLUDE （文件名）

通过该方式实现多文件编译时，插入的源文件既可以是扩展名为.ASM的汇编源程序文件，也可以是扩展名为.INC的包含文件。注意在被包含的源文件结尾不能有END指令，否则编译会停止运行。

2、通过绝对地址段实现多文件编译

Keil μVision2中提供以下定义绝对地址段的指令，通过这些指令可以定义代码段和各种数据段，并指定其绝对地址。

由于绝对地址段在定义的时候对地址进行了分配，链接/定位器不能够对其地址进行更改，因此很容易造成地址重叠或者内存空间浪费，而且在后续对程序进行维护、升级的时候很有可能需要重新对地址进行分配，非常不利于程序的扩展和维护。因此绝对地址段通常是用在某些特定的场合，例如确定中断向量的入口地址、数据存储空间等。

3、通过可重定位段实现多文件编译

在Keil μVision2中，通过SEGMENT指令即可定义可重定位段。定义可重定位段时必须指定段的名称和存储类型，其格式如下：

四、总结

通过以上三种方式，均可以实现多文件编译，但是在实际使用过程中，INCLUDE指令通常用于包含特殊功能寄存器的定义等；绝对地址段则通常用于确定中断向量的入口地址、数据存储空间；而可重定位段的方式则广泛地用于各种代码段或数据段的定义。

通过多文件编译的方式，解决了单文件编译会导致程序文件过于臃肿、可读性差、不便于维护等缺点，大大提高汇编程序代码的可读性以及可维护性。

参考文献

[1] Keil Software. A51/AX51/A251 Macro Assembler and Utilities.2001.

[2]孙涵芳，徐爱卿.MCS-51/96系列单片机原理及应用（修订版）.1996.

（作者单位：1、珠海格力电器股份有限公司；2、格力电器（合肥）有限公司）