51單片機(jī)特殊功能寄存器和位定義
接下來的幾節(jié),我們會(huì)帶著大家編寫第一個(gè)單片機(jī)程序。在此之前,我們先來了解一些 51 單片機(jī)特有的程序語法以及 Keil 軟件的基本操作步驟,請(qǐng)大家一定要有耐心。
我們主要是用 C 語言來對(duì)單片機(jī)編程,而有的單片機(jī)有那么幾條很特殊的獨(dú)有的編程語句,51 單片機(jī)就有,先介紹 2 條。
第一條語句是:sfr P0 = 0x80;
sfr 這個(gè)關(guān)鍵字,是 51 單片機(jī)特有的,他的作用是定義一個(gè)單片機(jī)特殊功能寄存器(specialfunction register)。51 單片機(jī)內(nèi)部有很多個(gè)小模塊,每個(gè)模塊居住在擁有唯一房間號(hào)的房間內(nèi),同時(shí)每個(gè)模塊都有 8 個(gè)控制開關(guān)。P0 就是一個(gè)功能模塊,就住在了 0x80 這個(gè)房間里,我們就是通過設(shè)置 P0 內(nèi)部這個(gè)模塊的 8 個(gè)開關(guān),來讓單片機(jī)的 P0 這 8 個(gè) IO 口輸出高電平或者低電平的。而 51 單片機(jī)內(nèi)部有很多寄存器,如果我們想使用的話必須提前進(jìn)行 sfr 聲明。不過 Keil 軟件已經(jīng)把所有這些聲明都預(yù)先寫好并保存到一個(gè)專門的文件中去了,我們要用的話只要文件開頭添加一行#include
第二條語句是:sbit LED = P0^0;
這個(gè) sbit,就是對(duì)剛才所說的 SFR 里邊的 8 個(gè)開關(guān)其中的一個(gè)進(jìn)行定義。經(jīng)過上邊第二條語句后,以后只要在程序里寫 LED,就代表了 P0.0 口(“^”這個(gè)符號(hào)在數(shù)字鍵 6 上邊),注意這個(gè) P 必須大寫,也就是說我們給 P0.0 又取了一個(gè)更形象的名字叫做 LED。
了解了這兩個(gè)語句后,我們來大概看一下單片機(jī)的特殊功能寄存器。請(qǐng)注意,每個(gè)型號(hào)的單片機(jī)都會(huì)配有生產(chǎn)廠商所編寫的數(shù)據(jù)手冊(cè)(Datasheet),所以我們來看一下 STC89C52 的數(shù)據(jù)手冊(cè),從 21 頁到 24 頁,全部是對(duì)特殊功能寄存器的介紹以及地址映射列表。我們?cè)谑褂眠@個(gè)寄存器之前,必須對(duì)這個(gè)寄存器的地址進(jìn)行說明。是不是花花綠綠的太多了,記不住啊,這個(gè)沒關(guān)系的,不需要你記住,了解一下,后邊大部分我會(huì)慢慢給大家解釋,少部分需要用到的時(shí)候,自己過來查手冊(cè)就可以了,做技術(shù)不是為了應(yīng)付考試,你可以隨時(shí)翻閱手冊(cè)查找你需要的資料。
如圖 2-7,是截取的手冊(cè)中第 22 頁最下邊的一個(gè)表格。
圖 2-7 IO 口特殊功能寄存器
我們來看一下這個(gè)表,其中 P4 口 STC89C52 對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 51 的擴(kuò)展,我們先忽略它,只看前邊的 P0、P1、P2、P3 這 4 個(gè),每個(gè) P 口本身又有 8 個(gè)控制端口。大家可以結(jié)合我們的開發(fā)板原理圖或者圖 2-1 來看,那么這樣就確定了我們的單片機(jī)一共有 32 個(gè) IO 口(IO,Input和 Output,分別是輸入和輸出)。
其中 P0 口所在的地址是 0x80,一共有從 7 到 0 這 8 個(gè) IO 口控制位,后邊有個(gè) Reset Value(復(fù)位值),這個(gè)很重要,是我們看寄存器必看的一個(gè)參數(shù),8 個(gè)控制位復(fù)位值全部都是 1。
這就是告訴我們,每當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位的時(shí)候,所有的引腳的值默認(rèn)是都是 1,即高電平,我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路的時(shí)候也要充分的考慮這個(gè)問題。
那么上邊那 2 條語句,我們寫 sfr 的時(shí)候,必須要根據(jù)手冊(cè)里的這個(gè)地址(Add)去寫,寫sbit 的時(shí)候,就可以直接將一個(gè)字節(jié)其中某一位取出來。我們編程的時(shí)候,也有現(xiàn)成的寫好寄存器地址的頭文件,我們直接包含該頭文件就可以了,不需要逐一去寫了。