51單片機(jī)SRF寄存器

1、21個(gè)寄存器介紹
51系列單片機(jī)內(nèi)部主要有四大功能模塊，分別是I/O口模塊、中斷模塊、定時(shí)器模塊和串口通信模塊(串行I/O口)，如其結(jié)構(gòu)和功能如下圖：

圖151單片機(jī)結(jié)構(gòu)和功能圖

51單片機(jī)掌握的好壞，其實(shí)就是能否正確操作這四個(gè)功能模塊，而其操作的實(shí)質(zhì)則又是能否對(duì)每個(gè)模塊所對(duì)應(yīng)寄存器的正確操縱。所以下面重點(diǎn)介紹一下51系列單片機(jī)內(nèi)部的特殊功能寄存器（簡(jiǎn)稱(chēng)SFR，以下說(shuō)明以此代替）。（關(guān)于什么叫特殊功能寄存器，這里先不作介紹，不懂的請(qǐng)查閱51單片機(jī)相關(guān)資料。）

51單片機(jī)內(nèi)部共有21個(gè)SFR，其布局如圖2，從圖中可以看出，每個(gè)SFR占1個(gè)字節(jié)，多數(shù)字節(jié)單元中的每一位又有專(zhuān)用的“位名稱(chēng)”。這21個(gè)SFR又按是否可以位尋址分為兩大部分，ACC、IE、P1等11個(gè)可以位尋址，SP、TMOD等不可以位尋址。

圖2 51單片機(jī)SFR布局圖

2、位尋址解釋
下面以P1、IE寄存器（可位尋）和TMOD(不可位發(fā))為例解釋一下位尋址。

能位尋址是指能夠?qū)λ拿恳晃欢伎梢赃M(jìn)行位操作，如圖3，如P1口接8個(gè)燈，燈陽(yáng)極接正極，陰極接單片機(jī)的P1口的8個(gè)腳。現(xiàn)在要讓接P1口第1個(gè)引腳的燈亮，程序中可以寫(xiě)P1=0xfe，也可以先定義deng1=P1^0,即P1口的第1位，至于為什么寫(xiě)P1^0，是因?yàn)镵EIL軟件規(guī)定的，然后deng1=0。也就是P1=0xfe和deng1=0都是可以點(diǎn)亮第一個(gè)燈，后者deng1=0屬于位操作，前者P1=0xfe屬于總線操作，也就是8個(gè)引腳一起操作。圖3 8位燈接線圖

下面再以IE寄存器為例進(jìn)行位操作的解釋。IE寄存器為中斷允許寄存器，如各位的作用如圖4.其中第7位EA是51單片機(jī)5個(gè)中斷的總開(kāi)關(guān)，如要進(jìn)入任何一個(gè)中斷時(shí)，需先把EA打開(kāi)，因?yàn)榭梢赃M(jìn)行位操作，此時(shí)程序有兩種寫(xiě)法：1）IE=0x80(假如其它位為0，即1000 0000)，也可以直接寫(xiě)EA=1,后者EA=1即屬于位操作。這里要注意和前面P1口第1個(gè)引腳操作不同的是，前面程序中需先定義deng1=P1^0，這里程序中則不需要定義EA=IE^7,因?yàn)镵EIL軟件中的REG52.H頭文件中已經(jīng)定義好了，這里需要特別注意。

圖4 IE中斷允許寄存器

至于什么叫不可尋址，則是指不能單獨(dú)進(jìn)行每一位的操作，如TMOD定時(shí)器工作模式及工作方式寄存器，在進(jìn)行操作時(shí)，只能寫(xiě)TMOD=0xXX。

關(guān)于能否進(jìn)行位操作，可以通過(guò)查相關(guān)資料知道，當(dāng)然還有個(gè)技巧就是其字節(jié)地址換成10進(jìn)制后能否被“8”整除，能被“8”整除的就能進(jìn)行位操作，不能被“8”整除就不能，如P1地址為90H,10進(jìn)制為144 144/8=18,能被整除，所以可以位操作。再如TMOD地址為89H, 10進(jìn)制為137 137/8=17.125,不能被整除，所以不可以位操作。

3、具體編程中對(duì)寄存器的注意
以上解釋了位操作的概念，下面接著說(shuō)明這21個(gè)SFR在具體編程中需要注意的地方。

目前單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要使用兩種語(yǔ)言，一種是匯編語(yǔ)言，一種是C語(yǔ)言。如果是使用匯編語(yǔ)言則21個(gè)SFR都需要理解，并且其地址這些都需要記住。如果是C語(yǔ)言編程就相對(duì)簡(jiǎn)單些了，由于目前C語(yǔ)言的通用性，絕大部分單片機(jī)開(kāi)發(fā)都使用C語(yǔ)言，這里說(shuō)以C為語(yǔ)言進(jìn)行編程需注意的地方。

在用C編程中我們只需要撐握IP、IE、SCON、TCON、P1、P2、P3、P4、PCON TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1、SBUF15個(gè)寄存器，如圖5所示，已用紅線和藍(lán)線標(biāo)出，注意紅線的能進(jìn)行位操作，藍(lán)線的不能進(jìn)行位操作。

圖5 C語(yǔ)言編程中需撐握的15個(gè)寄存器

這15寄存器中，根據(jù)前面講的51單片機(jī)內(nèi)部四大功能模塊又可分為四大部分:

I/O口相關(guān)：P1 P2 P3 P4

中斷相關(guān)：IP IE

定時(shí)器相關(guān)：TMOD TCON TL0、TH0、TL1、TH1

串口通信相關(guān)：PCON SBUF

注意：
在這四大部分中，除I/O口操作相關(guān)P1 P2 P3 P4相對(duì)獨(dú)立外，其它11個(gè)寄存器使用時(shí)通常會(huì)相互結(jié)合使用，也就是說(shuō)中斷、定時(shí)器和串口通信三者通常會(huì)結(jié)合起來(lái)用，如外部中斷時(shí)，設(shè)置邊沿觸發(fā)還是電平觸發(fā)需設(shè)置TCON寄存器中的TR0和TR1位，使用定時(shí)器時(shí)又可能用到中斷，而串口通信時(shí)設(shè)置波特率又直接跟定時(shí)器相關(guān)。

總之51單片機(jī)其實(shí)最難的就是對(duì)除I/O口外的11個(gè)寄存器的操作，但難歸難，但畢竟只有11個(gè)，只要肯定花功夫和時(shí)間，多寫(xiě)寫(xiě)程序，多調(diào)試，一定可以學(xué)得好，現(xiàn)在我也記不到，每次遇到時(shí)總得去查相關(guān)的書(shū)籍，而且感覺(jué)腦對(duì)這一塊還是很亂，再看哈書(shū)，看后面能不能總結(jié)出好的方法來(lái)。

4、參考例程
下面附出中斷、定時(shí)器及串口通信的三個(gè)例子，供大家參考：

前面講到過(guò)，51單片機(jī)內(nèi)部共有21個(gè)特殊功能寄存器，如下圖所示。如果用C語(yǔ)言進(jìn)行編程時(shí)只需考慮15個(gè)寄存器，這15個(gè)寄存器按單片機(jī)內(nèi)部功能模塊以可分成四大類(lèi)，分別為：

I/O口操作相關(guān)：P1 P2 P3 P4

中斷相關(guān)：IP IE

定時(shí)器相關(guān)：TMOD TCON TL0、TH0、TL1、TH1

串口通信相關(guān)：SCONPCON SBUF

這15個(gè)寄存器中，P1 P2 P3 P4 TL0 TH0 TL1 TH1 SBUF這9個(gè)操作相對(duì)簡(jiǎn)單，而PCON為電源控制寄存器，平時(shí)只有在串口通信編程中會(huì)用到最高位SMOD,當(dāng)SMOD=1,波特率會(huì)倍增，所以對(duì)這個(gè)寄存器只需要考慮這點(diǎn)就可以了,而