51單片機(jī)的特殊功能寄存器(SFR)
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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:
符號(hào) |
地址 |
功能介紹 |
B |
F0H |
B寄存器 |
ACC |
E0H |
累加器 |
PSW |
D0H |
程序狀態(tài)字 |
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 |
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器 |
TCON |
88H |
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(wú)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。這個(gè)我們已知了。
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(wú)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------這個(gè)我們已經(jīng)知道,是四個(gè)并行輸入/輸出口的寄存器。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
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溢出中斷充許(8052用)
ES (IE.4):串行口中斷充許(ES=1充許,ES=0禁止)
ET1(IE.3):定時(shí)1中斷充許
EX1(IE.2):外中斷INT1中斷充許
ET0(IE.1):定時(shí)器0中斷充許
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
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 |
M |
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 :模式選擇位高位
M0 :模式選擇位低位
M1 |
M0 |
工作模式 |
0 |
0 |
13位計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器 |
0 |
1 |
16位計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器 |
1 |
0 |
8位自動(dòng)加載計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器 |
1 |
1 |
定時(shí)器1停止工作,定時(shí)器0分為兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)器TH0及TL0 |
9、TCON-----定時(shí)器控制寄存器
按位尋址,地址 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
TF1 |
TR1 |
TF0 |
TR0 |
IE1 |
IT1 |
IE0 |
IT0 |
803l單片機(jī)共有21個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器(SFR),起著專用寄存器的作用,用來設(shè)置片內(nèi)電路的運(yùn)行方式,記錄電路的運(yùn)行狀態(tài),并表明有關(guān)標(biāo)志等。此外,特殊功能寄存器中,還有把并行和串行I/O端口映射過來的寄存器,對(duì)這些寄存器的讀寫,可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)I/O端口的輸入、輸出操作。
21個(gè)特殊功能寄存器不連續(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。
可位尋址的SFR的分布:
|
符號(hào) |
地址 |
功能介紹 |
B |
F0H |
B寄存器 |
ACC |
E0H |
累加器 |
PSW |
D0H |
程序狀態(tài)字 |
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 |
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器 |
TCON |
88H |
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 |
下面,我們介紹一下幾個(gè)常用的SFR。
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