51單片機(jī)特殊功能寄存器功能一覽表
21個(gè)特殊功能寄存器(52系列是26個(gè))不連續(xù)地分布在128個(gè)字節(jié)的SFR存儲(chǔ)空間中,地址空間為80H-FFH,在這片SFR空間中,包含有128個(gè)位地址空間,地址也是80H-FFH,但只有83個(gè)有效位地址,可對(duì)11個(gè)特殊功能寄存器的某些位作位尋址操作(這里介紹一個(gè)技巧:其地址能被8整除的都可以位尋址)。
在51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)CPU用來運(yùn)算、控制,有四個(gè)并行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(jié)果,此外還有定時(shí)/計(jì)數(shù)器,串行I/O口,中斷系統(tǒng),以及一個(gè)內(nèi)部的時(shí)鐘電路。在單片機(jī)中有一些獨(dú)立的存儲(chǔ)單元是用來控制這些器件的,被稱之為特殊功能寄存器(SFR)。這樣的特殊功能寄存器51單片機(jī)共有21個(gè)并且都是可尋址的列表如下(其中帶*號(hào)的為52系列所增加的特殊功能寄存器):
B
F0H
B寄存器
ACC
E0H
累加器
PSW
D0H
程序狀態(tài)字
TH2*CDH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2(高8位)TL2*CCH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2(低8位)RCAP2H*CBH外部輸入(P1.1)計(jì)數(shù)器/自動(dòng)再裝入模式時(shí)初值寄存器高八位RCAP2L*CAH外部輸入(P1.1)計(jì)數(shù)器/自動(dòng)再裝入模式時(shí)初值寄存器低八位T2CON*C8HT2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器IP
B8H
中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器
P3
B0H
P3口鎖存器
IE
A8H
中斷允許控制寄存器
P2
A0H
P2口鎖存器
SBUF
99H
串行口鎖存器
SCON
98H
串行口控制寄存器
P1
90H
P1口鎖存器
TH1
8DH
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1(高8位)
TH0
8CH
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1(低8位)
TL1
8BH
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0(高8位)
TL0
8AH
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0(低8位)
TMOD
89H
T0、T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器
TCON
88H
T0、T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器
DPH
83H
數(shù)據(jù)地址指針(高8位)
DPL
82H
數(shù)據(jù)地址指針(低8位)
SP
81H
堆棧指針
P0
80H
P0口鎖存器
PCON
87H
電源控制寄存器
分別說明如下:
1、ACC---是累加器,通常用A表示
這是個(gè)什么東西,可不能從名字上理解,它是一個(gè)寄存器,而不是一個(gè)做加法的東西,為什么給它這么一個(gè)名字呢?或許是因?yàn)樵谶\(yùn)算器做運(yùn)算時(shí)其中一個(gè)數(shù)一定是在ACC中的緣故吧。它的名字特殊,身份也特殊,稍后在中篇中我們將學(xué)到指令,可以發(fā)現(xiàn),所有的運(yùn)算類指令都離不開它。自身帶有全零標(biāo)志Z,若A=0則Z=1;若A≠0則z=0。該標(biāo)志常用作程序分枝轉(zhuǎn)移的判斷條件。
2、B--一個(gè)寄存器
在做乘、除法時(shí)放乘數(shù)或除數(shù),不做乘除法時(shí),隨你怎么用。
3、PSW-----程序狀態(tài)字。
這是一個(gè)很重要的東西,里面放了CPU工作時(shí)的很多狀態(tài),借此,我們可以了解CPU的當(dāng)前狀態(tài),并作出相應(yīng)的處理。它的各位功能請(qǐng)看下表:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
P
下面我們逐一介紹各位的用途
CY:進(jìn)位標(biāo)志。
8051中的運(yùn)算器是一種8位的運(yùn)算器,我們知道,8位運(yùn)算器只能表示到0-255,如果做加法的話,兩數(shù)相加可能會(huì)超過255,這樣最高位就會(huì)丟失,造成運(yùn)算的錯(cuò)誤,怎么辦?最高位就進(jìn)到這里來。這樣就沒事了。有進(jìn)、借位,CY=1;無進(jìn)、借位,CY=0
例:78H+97H(01111000+10010111)
AC:輔助進(jìn)、借位(高半字節(jié)與低半字節(jié)間的進(jìn)、借位)。
例:57H+3AH(01010111+00111010)
F0:用戶標(biāo)志位
由用戶(編程人員)決定什么時(shí)候用,什么時(shí)候不用。
RS1、RS0:工作寄存器組選擇位
通過修改PSW中的RS1、RS0兩位的狀態(tài),就能任選一個(gè)工作寄存器區(qū)。這個(gè)特點(diǎn)提高了MCS-51現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的速度。對(duì)于提高CPU的工作效率和響應(yīng)中斷的速度是很有利的。若在一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中,不需要四組工作寄存器,那么這個(gè)區(qū)域中多余單元可以作為一般的數(shù)據(jù)緩沖器使用。
0V:溢出標(biāo)志位
運(yùn)算結(jié)果按補(bǔ)碼運(yùn)算理解。有溢出,OV=1;無溢出,OV=0。什么是溢出我們后面的章節(jié)會(huì)講到。
P:奇偶校驗(yàn)位
它用來表示ALU運(yùn)算結(jié)果中二進(jìn)制數(shù)位“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性。若為奇數(shù),則P=1,否則為0。運(yùn)算結(jié)果有奇數(shù)個(gè)1,P=1;運(yùn)算結(jié)果有偶數(shù)個(gè)1,P=0。
例:某運(yùn)算結(jié)果是78H(01111000),顯然1的個(gè)數(shù)為偶數(shù),所以P=0。
4、DPTR(DPH、DPL)--------數(shù)據(jù)指針
可以用它來訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的任一單元,如果不用,也可以作為通用寄存器來用,由我們自已決定如何使用。分成DPL(低8位)和DPH(高8位)兩個(gè)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(duì)片外數(shù)據(jù)RAM或程序存儲(chǔ)器作64K字節(jié)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)操作。
5、P0、P1、P2、P3--------輸入輸出口(I/O)寄存器
這個(gè)我們已經(jīng)知道,是四個(gè)并行輸入/輸出口(I/O)的寄存器。它里面的內(nèi)容對(duì)應(yīng)著管腳的輸出。
6、IE-----中斷充許寄存器
可按位尋址,地址:A8H
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
EA
-
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
EA (IE.7):EA=0時(shí),所有中斷禁止(即不產(chǎn)生中斷);EA=1時(shí),各中斷的產(chǎn)生由個(gè)別的允許位決定
- (IE.6):保留
ET2(IE.5):定時(shí)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(shí)1中斷允許
EX1(IE.2):外中斷INT1中斷允許
ET0(IE.1):定時(shí)器0中斷允許
EX0(IE.0):外部中斷INT0的中斷允許
7、IP-----中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器
可按位尋址,地址位B8H
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(shí)2中斷優(yōu)先(8052用)
PS (IP.4):串行口中斷優(yōu)先
PT1(IP.3):定時(shí)1中斷優(yōu)先
PX1(IP.2):外中斷INT1中斷優(yōu)先
PT0(IP.1):定時(shí)器0中斷優(yōu)先
PX0(IP.0):外部中斷INT0的中斷優(yōu)先
8、TMOD-----定時(shí)器控制寄存器
不按位尋址,地址89H
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
GATE
C/T
M1
M0
GATE
C/T
M1
M0
GATE:定時(shí)操作開關(guān)控制位,當(dāng)GATE=1時(shí),INT0或INT1引腳為高電平,同時(shí)TCON中的TR0或TR1控制位為1時(shí),計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器0或1才開始工作。若GATE=0,則只要將TR0或TR1控制位設(shè)為1,計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器0或1就開始工作。
C/T:定時(shí)器或計(jì)數(shù)器功能的選擇位。C/T=1為計(jì)數(shù)器,通過外部引腳T0或T1輸入計(jì)數(shù)脈沖。C/T=0時(shí)為定時(shí)器,由內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘提供計(jì)時(shí)工作脈沖。
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(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器
0
1
方式,1,16位計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器
1
0
方式2,8位自動(dòng)加載計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器
1
1
方式3,僅適用于T0,定時(shí)器0分為兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TH0及TL0,T1在方式3時(shí)停止工作
9、TCON-----定時(shí)器控制寄存器
可按位尋址,地址位88H
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
TF1:定時(shí)器T1溢出標(biāo)志,可由程序查詢和清零,TF1也是中斷請(qǐng)求源,當(dāng)CPU響應(yīng)T1中斷時(shí)由硬件清零。
TF0:定時(shí)器T0溢出標(biāo)志,可由程序查詢和清零,TF0也是中斷請(qǐng)求源,當(dāng)CPU響應(yīng)T0中斷時(shí)由硬件清零。
TR1:T1充許計(jì)數(shù)控制位,為1時(shí)充許T1計(jì)數(shù)。
TR0:T0充許計(jì)數(shù)控制位,為1時(shí)充許T0計(jì)數(shù)。
IE1:外部中斷1請(qǐng)示源(INT1,P3.3)標(biāo)志。IE1=1,外部中斷1正在向CPU請(qǐng)求中斷,當(dāng)CPU響應(yīng)該中斷時(shí)由硬件清“0”IE1(邊沿觸發(fā)方式)。
IT1:外部中斷源1觸發(fā)方式控制位。IT1=0,外部中斷1程控為電平觸發(fā)方式,當(dāng)INT1(P3.3)輸入低電平時(shí),置位IE1。
IE0:外部中斷0請(qǐng)示源(INT0,P3.2)標(biāo)志。IE0=1,外部中斷1正在向CPU請(qǐng)求中斷,當(dāng)CPU響應(yīng)該中斷時(shí)由硬件清“0”IE0(邊沿觸發(fā)方式)。
IT0:外部中斷源0觸發(fā)方式控制位。IT0=0,外部中斷1程控為電平觸發(fā)方式,當(dāng)INT0(P3.2)輸入低電平時(shí),置位IE0。
10、SCON----串行通信控制寄存器
它是一個(gè)可尋址的專用寄存器,用于串行數(shù)據(jù)的通信控制,單元地址是98H,其結(jié)構(gòu)格式如下:
SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI
(1)SM0、SM1:串行口工作方式控制位。
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(shí)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(shí)器T1或T2的溢出率和SMOD所定:2SMOD×(T1溢出率)/32
(2)SM2:多機(jī)通信控制位。< br>多機(jī)通信是工作于方式2和方式3,SM2位主要用于方式2和方式3。接收狀態(tài),當(dāng)串行口工作于方式2或3,以及SM2=1時(shí),只有當(dāng)接收到第9位數(shù)據(jù)(RB8)為1時(shí),才把接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF,且置位RI發(fā)出中斷申請(qǐng),否則會(huì)將接受到的數(shù)據(jù)放棄。當(dāng)SM2=0時(shí),就不管第位數(shù)據(jù)是0還是1,都難得數(shù)據(jù)送入SBUF,并發(fā)出中斷申請(qǐng)。
工作于方式0時(shí),SM2必須為0。
(3)REN:允許接收位。< br>REN用于控制數(shù)據(jù)接收的允許和禁止,REN=1時(shí),允許接收,REN=0時(shí),禁止接收。
(4)TB8:發(fā)送接收數(shù)據(jù)位8。< br>在方式2和方式3中,TB8是要發(fā)送的——即第9位數(shù)據(jù)位。在多機(jī)通信中同樣亦要傳輸這一位,并且它代表傳輸?shù)牡刂愤€是數(shù)據(jù),TB8=0為數(shù)據(jù),TB8=1時(shí)為地址。
(5)RB8:接收數(shù)據(jù)位8。
在方式2和方式3中,RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù),用以識(shí)別接收到的數(shù)據(jù)特征。
(6)TI:發(fā)送中斷標(biāo)志位。
可尋址標(biāo)志位。方式0時(shí),發(fā)送完第8位數(shù)據(jù)后,由硬件置位,其它方式下,在發(fā)送或停止位之前由硬件置位,因此,TI=1表示幀發(fā)送結(jié)束,TI可由軟件清“0”。
(7)RI:接收中斷標(biāo)志位。
可尋址標(biāo)志位。接收完第8位數(shù)據(jù)后,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。