MCS51單片機(jī)專用功能寄存器

MCS-51單片機(jī)內(nèi)的鎖存器、定時(shí)器、串行口數(shù)據(jù)緩沖器以及各種控制寄存器和狀態(tài)寄存器都是以專用功能寄存器(或稱特殊功能寄存器)的形式出現(xiàn)的，它們分散地分布在內(nèi)部RAM地址空間范圍(80H～FFH)內(nèi)，表 2-5列出了這些專用功能寄存器(SFR)的助記標(biāo)識符、名稱及地址。

其中，凡字節(jié)地址可以被8整除的專用功能寄存器都可以位尋址。其位地址見表2-6。

大部分寄存器的應(yīng)用將在后面有關(guān)章節(jié)中評述，這里僅作簡單介紹。

·累加器ACC

累加器是一個(gè)最常用的專用寄存器。大部分單操作數(shù)指令的操作取自累加器。很多雙操作數(shù)指令的一個(gè)操作數(shù)取自累加器。加、減、乘、除算術(shù)運(yùn)算指令的運(yùn)算結(jié)果都存放在累加器A或AB寄存器對中。指令系統(tǒng)中用A作為累加器的助記符。

·B寄存器

在乘除指令中，用到了B寄存器。乘法指令的兩個(gè)操作數(shù)分別取自A 和B 其結(jié)果存放在AB寄存器對中。除法指令中，被除數(shù)取自A，除數(shù)取自B，商數(shù)存放于A，余數(shù)存放于B。在其它指令中，B寄存器可作為RAM中的一個(gè)單元來使用。

·程序狀態(tài)字PSW

程序狀態(tài)字是一個(gè)8位寄存器，它包含了程序狀態(tài)信息。此寄存器各位的含義參見圖2-8。

其中PSW.1未用。其它各位說明如下：

·CY(PSW.7)進(jìn)位標(biāo)志

在執(zhí)行某些算術(shù)和邏輯指令時(shí)，可以被硬件或軟件置位或清零。在布爾處理機(jī)中它被認(rèn)為是位累加器;其重要性相當(dāng)于一般中央處理機(jī)中的累加器A 。

· AC(PSW.6)輔助進(jìn)位標(biāo)志

當(dāng)進(jìn)行加法或減法操作而產(chǎn)生由低4位數(shù)(十進(jìn)制的一個(gè)數(shù)引向高4位數(shù)進(jìn)位或借位時(shí)，AC將被硬件置位，否則就被清零。Ac被用于十進(jìn)制調(diào)整。詳見DAA指令。

·FO(PSW.5)標(biāo)志O

是用戶定義的一個(gè)狀態(tài)標(biāo)記，可以用軟件來使它置位或清零，也可以用軟件測試FO以控制程序的流向。

·RS1，RS0(PSW.4， PSW.3)寄存器區(qū)選擇控制位 1和0

可以用軟件來置位或清零以確定工作寄存器區(qū)。RS1，RS0與寄存器區(qū)的對應(yīng)關(guān)系如下：

RS1 RS0

0 0 —— 區(qū) 0(00H～07H)

0 1 —— 區(qū) 1(08H～0FH)

1 0 —— 區(qū) 2(10H～17H)

1 1 —— 區(qū) 3(18H～1FH)

·OV(PSW.2) 溢出標(biāo)志

當(dāng)執(zhí)行算術(shù)指令時(shí)，由硬件置位或清零，以指示溢出狀態(tài)。當(dāng)執(zhí)行加法指令A(yù)DD時(shí)，若用 C6'表示 D6位向 D7位有進(jìn)位，用C7'表示D7向進(jìn)位位有進(jìn)位，則有：

OV=C6 '⊕C7'

即當(dāng)位6向位7有進(jìn)位而位7不向Cy進(jìn)位時(shí)，或位6不向位7進(jìn)位而位7向CY有進(jìn)位時(shí);溢出標(biāo)志OV置位，否則清零。

同樣，在執(zhí)行減法指令SUBB時(shí)C6和C7表示有借位。因此，溢出標(biāo)志在硬件上可以用一個(gè)異或門獲得。

溢出標(biāo)志常用于用ADD和SUBB指令對帶符號數(shù)作加減運(yùn)算時(shí)，OV= 1表示加減運(yùn)算的結(jié)果超出了目的寄存器A所能表示的帶符號數(shù)(2的補(bǔ)碼)的范圍(-128～+127)，參見第三章中關(guān)于 ADD和 SUBB指令的說明。

在MCS-51中，無符號數(shù)乘法指令MUL的執(zhí)行結(jié)果也會(huì)影響溢出標(biāo)志。若置于累加器A和寄存器B的兩個(gè)數(shù)的乘積超過255時(shí)，OV=1, 否則OV=0。此積的高8位放在B 內(nèi)，低 8位放在 A內(nèi)。因此， OV= 0意味著只要從 A中取得乘積即可;否則要從 BA寄存器對中取得乘積。

除法指令DIV也會(huì)影響溢出標(biāo)志。當(dāng)除數(shù)為0時(shí)，OV= 1，否則OV=0。

·P(PSW.0)奇偶標(biāo)志

每個(gè)指令周期都由硬件來置位或清0，以表示累加器A中1的位數(shù)的奇偶數(shù)。若1的位數(shù)為奇數(shù)，則P置位，否則清0。此標(biāo)志位對串行通信中的數(shù)據(jù)傳輸有重要的意義。在串行通信中常用奇偶校驗(yàn)的辦法來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｔ诎l(fā)送端可根據(jù)P的值對數(shù)據(jù)的奇偶位置位或清零。若通信協(xié)議中規(guī)定采用奇校驗(yàn)的辦法，則P=0時(shí)，應(yīng)對數(shù)據(jù)(假定由A取得)的奇偶位置位;否則就清0。

·棧指針SP

棧指針SP是一個(gè)8位專用寄存器。它指示出堆棧頂部在內(nèi)部RAM中的位置。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H，使得堆棧事實(shí)上由08H單元開始。考慮到08H～lFH單元分屬于工作寄存器區(qū) 1～3，若程序設(shè)計(jì)中要用到這些區(qū)，則最好把SP值改置為 1FH或更大的值。SP的初始值越小，堆棧深度就可以越深。堆棧指針的值可由軟件改變，因此堆伐在內(nèi)部 RAM中的位置比較靈活。

除用軟件直接改變SP值外，在執(zhí)行PUSH，POP指令，各種子程序調(diào)用，中斷響應(yīng)，子程序返回(RET)和中斷返回(RETI)等指令時(shí)，SP值將自動(dòng)增量或減量。

·數(shù)據(jù)指針DPTR

數(shù)據(jù)指針DPTR是一個(gè)16位專用寄存器，其高位字節(jié)寄存器用DPH表示;低位字節(jié)寄存器用 DPL 表示。既可以作為一個(gè) 16位寄存器 DPTR來處理，也可以作為兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器DPH和DPL來處理。DPTR主要用來存放16位地址，當(dāng)對 64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間尋址時(shí)，可作為間址寄存器用。

傳送指令有下列兩條：

MOVX A，@DPTR

MOVX @DPTR，A

在訪問程序存儲(chǔ)器時(shí)，DPTR可用作基址寄存器，有一條采用基址個(gè)變址尋址方式的指令MOVX A，@A + DPTR，常用于讀取存放在程序存儲(chǔ)器內(nèi)的表格常數(shù)。

·端口P0～P3

專用寄存器P0，P1，P2和P3分別是 I/O 端口P0～P3的鎖存器。P0～P3作為專用寄存器還可用直接尋址方式參與其它操作指令。

·串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF

串行數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF用于存放欲發(fā)送或已接收的數(shù)據(jù)，它實(shí)際上由兩個(gè)獨(dú)立的寄存器組成，一個(gè)是發(fā)送緩沖器，另一個(gè)是接收緩沖器。當(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到SBUF時(shí)，進(jìn)的是發(fā)送緩沖器。當(dāng)要從SBUF讀數(shù)據(jù)時(shí)，則取自接收緩沖器，取走的是剛接收到的數(shù)據(jù)。

·定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

MCS-51系列中有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1。它們各由兩個(gè)獨(dú)立的 8位寄存器組成，共有四個(gè)獨(dú)立的寄存器：TH0，TL0，TH1 ，TL1?？梢詫@四個(gè)寄存器尋址，但不能把T0，T1 當(dāng)作一個(gè)16位寄存器來尋址。

·其它控制寄存器

IP，IE，TMOD，TCON，SCON和PCON寄存器分別包含有中斷 系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口和供電方式的控制和狀態(tài)位，這些寄存器將在本章有關(guān)節(jié)中敘述。