21個(ge) 特殊功能寄存器(52係列是26個(ge) )不連續地分布在128個(ge) 字節的SFR存儲(chu) 空間中,地址空間為(wei) 80H-FFH,在這片SFR空間中,包含有128個(ge) 位地址空間,地址也是80H-FFH,但隻有83個(ge) 有效位地址,可對11個(ge) 特殊功能寄存器的某些位作位尋址操作(這裏介紹一個(ge) 技巧:其地址能被8整除的都可以位尋址)。
擴展閱讀:51單片機常用波特率初值表(12M晶振)
在51單片機內(nei) 部有一個(ge) CPU用來運算、控製,有四個(ge) 並行I/O口,分別是P0、P1、P2、P3,有ROM,用來存放程序,有RAM,用來存放中間結果,此外還有定時/計數器,串行I/O口,中斷係統,以及一個(ge) 內(nei) 部的時鍾電路。在單片機中有一些獨立的存儲(chu) 單元是用來控製這些器件的,被稱之為(wei) 特殊功能寄存器(SFR)。這樣的特殊功能寄存器51單片機共有21個(ge) 並且都是可尋址的列表如下(其中帶*號的為(wei) 52係列所增加的特殊功能寄存器):
MCS-51單片機的特殊功能寄存器 | ||
符號 | 地址 | 功能介紹 |
B |
F0H |
B寄存器 |
ACC |
E0H |
累加器 |
PSW |
D0H |
程序狀態字 |
TH2* | CDH | 定時器/計數器2(高8位) |
TL2* | CCH | 定時器/計數器2(低8位) |
RCAP2H* | CBH | 外部輸入(P1.1)計數器/自動再裝入模式時初值寄存器高八位 |
RCAP2L* | CAH | 外部輸入(P1.1)計數器/自動再裝入模式時初值寄存器低八位 |
T2CON* | C8H | T2定時器/計數器控製寄存器 |
IP |
B8H |
中斷優(you) 先級控製寄存器 |
P3 |
B0H |
P3口鎖存器 |
IE |
A8H |
中斷允許控製寄存器 |
P2 |
A0H |
P2口鎖存器 |
SBUF |
99H |
串行口鎖存器 |
SCON |
98H |
串行口控製寄存器 |
P1 |
90H |
P1口鎖存器 |
TH1 |
8DH |
定時器/計數器1(高8位) |
TH0 |
8CH |
定時器/計數器1(低8位) |
TL1 |
8BH |
定時器/計數器0(高8位) |
TL0 |
8AH |
定時器/計數器0(低8位) |
TMOD |
89H |
T0、T1定時器/計數器方式控製寄存器 |
TCON |
88H |
T0、T1定時器/計數器控製寄存器 |
DPH |
83H |
數據地址指針(高8位) |
DPL |
82H |
數據地址指針(低8位) |
SP |
81H |
堆棧指針 |
P0 |
80H |
P0口鎖存器 |
PCON |
87H |
電源控製寄存器 |
分別說明如下:
1、ACC---是累加器,通常用A表示
這是個(ge) 什麽(me) 東(dong) 西,可不能從(cong) 名字上理解,它是一個(ge) 寄存器,而不是一個(ge) 做加法的東(dong) 西,為(wei) 什麽(me) 給它這麽(me) 一個(ge) 名字呢?或許是因為(wei) 在運算器做運算時其中一個(ge) 數一定是在ACC中的緣故吧。它的名字特殊,身份也特殊,稍後在中篇中我們(men) 將學到指令,可以發現,所有的運算類指令都離不開它。自身帶有全零標誌Z,若A=0則Z=1;若A≠0則z=0。該標誌常用作程序分枝轉移的判斷條件。
2、B--一個(ge) 寄存器
在做乘、除法時放乘數或除數,不做乘除法時,隨你怎麽(me) 用。
3、PSW-----程序狀態字。
這是一個(ge) 很重要的東(dong) 西,裏麵放了CPU工作時的很多狀態,借此,我們(men) 可以了解CPU的當前狀態,並作出相應的處理。它的各位功能請看下表:
PSW 程序狀態字 | |||||||
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
CY |
AC |
F0 |
RS1 |
RS0 |
OV |
|
P |
下麵我們(men) 逐一介紹各位的用途
CY:進位標誌。
8051中的運算器是一種8位的運算器,我們(men) 知道,8位運算器隻能表示到0-255,如果做加法的話,兩(liang) 數相加可能會(hui) 超過255,這樣最高位就會(hui) 丟(diu) 失,造成運算的錯誤,怎麽(me) 辦?最高位就進到這裏來。這樣就沒事了。有進、借位,CY=1;無進、借位,CY=0
例:78H+97H(01111000+10010111)
AC:輔助進、借位(高半字節與(yu) 低半字節間的進、借位)。
例:57H+3AH(01010111+00111010)
F0:用戶標誌位
由用戶(編程人員)決(jue) 定什麽(me) 時候用,什麽(me) 時候不用。
RS1、RS0:工作寄存器組選擇位
通過修改PSW中的RS1、RS0兩(liang) 位的狀態,就能任選一個(ge) 工作寄存器區。這個(ge) 特點提高了MCS-51現場保護和現場恢複的速度。對於(yu) 提高CPU的工作效率和響應中斷的速度是很有利的。若在一個(ge) 實際的應用係統中,不需要四組工作寄存器,那麽(me) 這個(ge) 區域中多餘(yu) 單元可以作為(wei) 一般的數據緩衝(chong) 器使用。
工作寄存器區選擇 | ||
RS1 | RS0 | 當前使用的工作寄存器區R0~R7 |
0 | 0 | 0區(00~07H) |
0 | 1 | 1區(08~0Fh) |
1 | 0 | 2區(10~17h) |
1 | 1 | 3區(18~1Fh) |
0V:溢出標誌位
運算結果按補碼運算理解。有溢出,OV=1;無溢出,OV=0。什麽(me) 是溢出我們(men) 後麵的章節會(hui) 講到。
P:奇偶校驗位
它用來表示ALU運算結果中二進製數位“1”的個(ge) 數的奇偶性。若為(wei) 奇數,則P=1,否則為(wei) 0。運算結果有奇數個(ge) 1,P=1;運算結果有偶數個(ge) 1,P=0。
例:某運算結果是78H(01111000),顯然1的個(ge) 數為(wei) 偶數,所以P=0。
4、DPTR(DPH、DPL)--------數據指針
可以用它來訪問外部數據存儲(chu) 器中的任一單元,如果不用,也可以作為(wei) 通用寄存器來用,由我們(men) 自已決(jue) 定如何使用。分成DPL(低8位)和DPH(高8位)兩(liang) 個(ge) 寄存器。用來存放16位地址值,以便用間接尋址或變址尋址的方式對片外數據RAM或程序存儲(chu) 器作64K字節範圍內(nei) 的數據操作。
5、P0、P1、P2、P3--------輸入輸出口(I/O)寄存器
這個(ge) 我們(men) 已經知道,是四個(ge) 並行輸入/輸出口(I/O)的寄存器。它裏麵的內(nei) 容對應著管腳的輸出。
6、IE-----中斷充許寄存器
可按位尋址,地址:A8H
IE 中斷允許寄存器 | |||||||
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
EA |
- |
ET2 |
ES |
ET1 |
EX1 |
ET0 |
EX0 |
EA (IE.7):EA=0時,所有中斷禁止(即不產(chan) 生中斷);EA=1時,各中斷的產(chan) 生由個(ge) 別的允許位決(jue) 定
- (IE.6):保留
ET2(IE.5):定時2溢出中斷允許(8052用)
ES (IE.4):串行口中斷允許(ES=1允許,ES=0禁止)
ET1(IE.3):定時1中斷允許
EX1(IE.2):外中斷INT1中斷允許
ET0(IE.1):定時器0中斷允許
EX0(IE.0):外部中斷INT0的中斷允許
7、IP-----中斷優(you) 先級控製寄存器
可按位尋址,地址位B8H
IP 中斷優(you) 先級控製寄存器 | |||||||
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
- |
- |
PT2 |
PS |
PT1 |
PX1 |
PT0 |
PX0 |
- (IP.7):保留
- (IP.6):保留
PT2(IP.5):定時2中斷優(you) 先(8052用)
PS (IP.4):串行口中斷優(you) 先
PT1(IP.3):定時1中斷優(you) 先
PX1(IP.2):外中斷INT1中斷優(you) 先
PT0(IP.1):定時器0中斷優(you) 先
PX0(IP.0):外部中斷INT0的中斷優(you) 先
8、TMOD-----定時器控製寄存器
不按位尋址,地址89H
TMOD 定時器控製寄存器 | |||||||
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
GATE |
C/T |
M1 |
M0 |
GATE |
C/T |
M1 |
M0 |
GATE :定時操作開關(guan) 控製位,當GATE=1時,INT0或INT1引腳為(wei) 高電平,同時TCON中的TR0或TR1控製位為(wei) 1時,計時/計數器0或1才開始工作。若GATE=0,則隻要將TR0或TR1控製位設為(wei) 1,計時/計數器0或1就開始工作。
C/T :定時器或計數器功能的選擇位。C/T=1為(wei) 計數器,通過外部引腳T0或T1輸入計數脈衝(chong) 。C/T=0時為(wei) 定時器,由內(nei) 部係統時鍾提供計時工作脈衝(chong) 。
M1 、M0:T0、T1工作模式選擇位
M1 、M0:T0、T1工作模式選擇位 | ||
M1 |
M0 |
工作模式 |
0 |
0 |
方式0,13位計數/計時器 |
0 |
1 |
方式,1,16位計數/計時器 |
1 |
0 |
方式2,8位自動加載計數/計時器 |
1 |
1 |
方式3,僅(jin) 適用於(yu) T0,定時器0分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 獨立的8位定時器/計數器TH0及TL0,T1在方式3時停止工作 |
9、TCON-----定時器控製寄存器
可按位尋址,地址位88H
TCON 定時器控製寄存器 | |||||||
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
TF1 |
TR1 |
TF0 |
TR0 |
IE1 |
IT1 |
IE0 |
IT0 |
TF1:定時器T1溢出標誌,可由程序查詢和清零,TF1也是中斷請求源,當CPU響應T1中斷時由硬件清零。
TF0:定時器T0溢出標誌,可由程序查詢和清零,TF0也是中斷請求源,當CPU響應T0中斷時由硬件清零。
TR1:T1充許計數控製位,為(wei) 1時充許T1計數。
TR0:T0充許計數控製位,為(wei) 1時充許T0計數。
IE1:外部中斷1請示源(INT1,P3.3)標誌。IE1=1,外部中斷1正在向CPU請求中斷,當CPU響應該中斷時由硬件清“0”IE1(邊沿觸發方式)。
IT1:外部中斷源1觸發方式控製位。IT1=0,外部中斷1程控為(wei) 電平觸發方式,當INT1(P3.3)輸入低電平時,置位IE1。
IE0:外部中斷0請示源(INT0,P3.2)標誌。IE0=1,外部中斷1正在向CPU請求中斷,當CPU響應該中斷時由硬件清“0”IE0(邊沿觸發方式)。
IT0:外部中斷源0觸發方式控製位。IT0=0,外部中斷1程控為(wei) 電平觸發方式,當INT0(P3.2)輸入低電平時,置位IE0。
10、SCON----串行通信控製寄存器
它是一個(ge) 可尋址的專(zhuan) 用寄存器,用於(yu) 串行數據的通信控製,單元地址是98H,其結構格式如下:
SCON 串行通信控製寄存器 | ||||||||
D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | |
SM0 | SM1 | SM2 | REN | TB8 | RB8 | TI | RI |
(1)SM0、SM1:串行口工作方式控製位。
SM0,SM1 工作方式
00 方式0-波特率由振蕩器頻率所定:振蕩器頻率/12
01 方式1-波特率由定時器T1或T2的溢出率和SMOD所定:2SMOD ×(T1溢出率)/32
10 方式2-波特率由振蕩器頻率和SMOD所定:2SMOD ×振蕩器頻率/64
11 方式3-波特率由定時器T1或T2的溢出率和SMOD所定:2SMOD ×(T1溢出率)/32
(2)SM2:多機通信控製位。< br> 多機通信是工作於(yu) 方式2和方式3,SM2位主要用於(yu) 方式2和方式3。接收狀態,當串行口工作於(yu) 方式2或3,以及SM2=1時,隻有當接收到第9位數據(RB8)為(wei) 1時,才把接收到的前8位數據送入SBUF,且置位RI發出中斷申請,否則會(hui) 將接受到的數據放棄。當SM2=0時,就不管第位數據是0還是1,都難得數據送入SBUF,並發出中斷申請。
工作於(yu) 方式0時,SM2必須為(wei) 0。
(3)REN:允許接收位。< br> REN用於(yu) 控製數據接收的允許和禁止,REN=1時,允許接收,REN=0時,禁止接收。
(4)TB8:發送接收數據位8。< br> 在方式2和方式3中,TB8是要發送的——即第9位數據位。在多機通信中同樣亦要傳(chuan) 輸這一位,並且它代表傳(chuan) 輸的地址還是數據,TB8=0為(wei) 數據,TB8=1時為(wei) 地址。
(5)RB8:接收數據位8。
在方式2和方式3中,RB8存放接收到的第9位數據,用以識別接收到的數據特征。
(6)TI:發送中斷標誌位。
可尋址標誌位。方式0時,發送完第8位數據後,由硬件置位,其它方式下,在發送或停止位之前由硬件置位,因此,TI=1表示幀發送結束,TI可由軟件清“0”。
(7)RI:接收中斷標誌位。
可尋址標誌位。接收完第8位數據後,該位由硬件置位,在其他工作方式下,該位由硬件置位,RI=1表示幀接收完成。
11、PCON-----電源管理寄存器
PCON主要是為(wei) CHMOS型單片機的電源控製而設置的專(zhuan) 用寄存器,單元地址是87H,其結構格式如下:
PCON電源管理寄存器結構 | ||||||||
D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | |
SMOD | - | - | - | GF1 | GF0 | PD | IDL |
在CHMOS型單片機中,除SMOD位外,其他位均為(wei) 虛設的,SMOD是串行口波特率倍增位,當SMOD=1時,串行口波特率加倍。係統複位默認為(wei) SMOD=0。
12、T2CON-----T2狀態控製寄存器
T2CON 定時器控製寄存器 | |||||||
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
TF2 |
EXF2 |
RCLK |
TCLK |
EXEN2 |
TR2 |
C/T2 |
CP/RL2 |
TF2:T2溢出中斷標誌。TF2必須由用戶程序清“0”。當T2作為(wei) 串口波特率發生器時,TF2不會(hui) 被置“1”。
EXF2:定時器T2外部中斷標誌。EXEN2為(wei) 1時,當T2EX(P1.1)發生負跳變時置1中斷標誌DXF2,EXF2必須由用戶程序清“0”。
TCLK:串行接口的發送時鍾選擇標誌。TCLK=1時,T2工作於(yu) 波特率發生器方式。
RCLK:串行接口的接收時鍾選擇標誌位。RCLK=1時,T2工作於(yu) 波特率發生器方式。
EXEN2:T2的外部中斷充許標誌。
C/T2:外部計數器/定時器選擇位。C/T2=1時,T2為(wei) 外部事件計數器,計數脈衝(chong) 來自T2(P1.0);C/T2=0時,T2為(wei) 定時器,振蕩脈衝(chong) 的十二分頻信號作為(wei) 計數信號。
TR2:T2計數/定時控製位。TR1為(wei) 1時充許計數,為(wei) 0時禁止計數。
CP/RL2:捕捉和常數自動再裝入方式選擇位。為(wei) 1時工作於(yu) 捕捉方式,為(wei) 0時T2工作於(yu) 常數自動再裝入方式。當TCLK或RCLK為(wei) 1時,CP/RL2被忽略,T2總是工作於(yu) 常數自動再裝入方式。
下麵對T2CON的D0、D2、D4、D5幾位主要控製T2的工作方式,下麵對這幾位的組合關(guan) 係進行總結
定時器T2方式選擇 | |||
RCLK+TCLK | CP/RL2 | TR2 | 工作方式 |
0 | 0 | 1 | 16位常數自動再裝入方式 |
0 | 1 | 1 | 16位捕捉方式 |
1 | × | 1 | 串行口波特率發生器方式 |
× | × | 0 | 停止計數 |