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1、MCS51单片机21个特殊功能寄存器(52系列是26个)不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中,地址空间为80H-FFH,在这片SFR空间中,包含有128个位地址空间,地址也是80H-FFH,但只有83个有效位地址,可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作(这里介绍一个技巧:其地址能被8整除的都可以位寻址)。在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制,有四个并行I/O口,分别是P0、P1、P2、P3,有ROM,用来存放程序,有RAM,用来存放中间结果,此外还有定时/计数器,串行I/O口,中断系统,以及一个内部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的,被称之为特殊
2、功能寄存器(SFR)。这样的特殊功能寄存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器):MCS51单片机的特殊功能寄存器符号地址功能介绍BF0HB寄存器ACCE0H累加器PSWD0H程序状态字TH2*CDH定时器/计数器2(高8位)TL2*CCH定时器/计数器2(低8位)RCAP2H*CBH外部输入(P1.1)计数器/自动再装入模式时初值寄存器高八位RCAP2L*CAH外部输入(P1.1)计数器/自动再装入模式时初值寄存器低八位T2CON*C8HT2定时器/计数器控制寄存器IPB8H中断优先级控制寄存器P3B0HP3口锁存器IEA8H中断允许控制
3、寄存器P2A0HP2口锁存器SBUF99H串行口锁存器SCON98H串行口控制寄存器P190HP1口锁存器TH18DH定时器/计数器1(高8位)TH08CH定时器/计数器1(低8位)TL18BH定时器/计数器0(高8位)TL08AH定时器/计数器0(低8位)TMOD89HT0、T1定时器/计数器方式控制寄存器TCON88HT0、T1定时器/计数器控制寄存器DPH83H数据地址指针(高8位)DPL82H数据地址指针(低8位)SP81H堆栈指针P080HP0口锁存器PCON87H电源控制寄存器分别说明如下:1、ACC-是累加器,通常用A表示这是个什么东西,可不能从名字上理解,它是一个寄存器,而不是
4、一个做加法的东西,为什么给它这么一个名字呢?或许是因为在运算器做运算时其中一个数一定是在ACC中的缘故吧。它的名字特殊,身份也特殊,稍后在中篇中我们将学到指令,可以发现,所有的运算类指令都离不开它。自身带有全零标志Z,若A0则Z1;若A0则z0。该标志常用作程序分枝转移的判断条件。2、B-一个寄存器在做乘、除法时放乘数或除数,不做乘除法时,随你怎么用。3、PSW-程序状态字。这是一个很重要的东西,里面放了CPU工作时的很多状态,借此,我们可以了解CPU的当前状态,并作出相应的处理。它的各位功能请看下表:PSW程序状态字D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OVP下面我们逐一介
5、绍各位的用途CY:进位标志。8051中的运算器是一种8位的运算器,我们知道,8位运算器只能表示到0-255,如果做加法的话,两数相加可能会超过255,这样最高位就会丢失,造成运算的错误,怎么办?最高位就进到这里来。这样就没事了。有进、借位,CY1;无进、借位,CY0例:78H+97H(01111000+10010111)AC:辅助进、借位(高半字节与低半字节间的进、借位)。例:57H+3AH(01010111+00111010)F0:用户标志位由用户(编程人员)决定什么时候用,什么时候不用。RS1、RS0:工作寄存器组选择位通过修改PSW中的RS1、RS0两位的状态,就能任选一个工作寄存器区。
6、这个特点提高了MCS-51现场保护和现场恢复的速度。对于提高CPU的工作效率和响应中断的速度是很有利的。若在一个实际的应用系统中,不需要四组工作寄存器,那么这个区域中多余单元可以作为一般的数据缓冲器使用。工作寄存器区选择RS1RS0当前使用的工作寄存器区R0R7000区(0007H)011区(080Fh)102区(1017h)113区(181Fh)0V:溢出标志位运算结果按补码运算理解。有溢出,OV=1;无溢出,OV0。什么是溢出我们后面的章节会讲到。P:奇偶校验位它用来表示ALU运算结果中二进制数位“1”的个数的奇偶性。若为奇数,则P=1,否则为0。运算结果有奇数个1,P1;运算结果有偶数个
7、1,P0。例:某运算结果是78H(01111000),显然1的个数为偶数,所以P=0。4、DPTR(DPH、DPL)-数据指针可以用它来访问外部数据存储器中的任一单元,如果不用,也可以作为通用寄存器来用,由我们自已决定如何使用。分成DPL(低8位)和DPH(高8位)两个寄存器。用来存放16位地址值,以便用间接寻址或变址寻址的方式对片外数据RAM或程序存储器作64K字节范围内的数据操作。5、P0、P1、P2、P3-输入输出口(I/O)寄存器这个我们已经知道,是四个并行输入/输出口(I/O)的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。6、IE-中断充许寄存器可按位寻址,地址:A8HIE中断允许寄存器B
8、7B6B5B4B3B2B1B0EA-ET2ESET1EX1ET0EX0 EA (IE.7):EA=0时,所有中断禁止(即不产生中断);EA=1时,各中断的产生由个别的允许位决定 - (IE.6):保留 ET2(IE.5):定时2溢出中断允许(8052用) ES (IE.4):串行口中断允许(ES=1允许,ES=0禁止) ET1(IE.3):定时1中断允许 EX1(IE.2):外中断INT1中断允许 ET0(IE.1):定时器0中断允许 EX0(IE.0):外部中断INT0的中断允许7、IP-中断优先级控制寄存器可按位寻址,地址位B8HIP中断优先级控制寄存器B7B6B5B4B3B2B1B0-P
9、T2PSPT1PX1PT0PX0 - (IP.7):保留 - (IP.6):保留 PT2(IP.5):定时2中断优先(8052用) PS (IP.4):串行口中断优先 PT1(IP.3):定时1中断优先 PX1(IP.2):外中断INT1中断优先 PT0(IP.1):定时器0中断优先 PX0(IP.0):外部中断INT0的中断优先8、TMOD-定时器控制寄存器不按位寻址,地址89HTMOD定时器控制寄存器B7B6B5B4B3B2B1B0GATE C/TM1M0GATEC/TM1M0 GATE:定时操作开关控制位,当GATE=1时,INT0或INT1引脚为高电平,同时TCON中的TR0或TR1控
10、制位为1时,计时/计数器0或1才开始工作。若GATE=0,则只要将TR0或TR1控制位设为1,计时/计数器0或1就开始工作。 C/T:定时器或计数器功能的选择位。C/T=1为计数器,通过外部引脚T0或T1输入计数脉冲。C/T=0时为定时器,由内部系统时钟提供计时工作脉冲。 M1、M0:T0、T1工作模式选择位M1 、M0:T0、T1工作模式选择位M1M0工作模式00方式0,13位计数/计时器01方式,1,16位计数/计时器10方式2,8位自动加载计数/计时器11方式3,仅适用于T0,定时器0分为两个独立的8位定时器/计数器TH0及TL0,T1在方式3时停止工作9、TCON-定时器控制寄存器可按
11、位寻址,地址位88HTCON定时器控制寄存器B7B6B5B4B3B2B1B0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0 TF1:定时器T1溢出标志,可由程序查询和清零,TF1也是中断请求源,当CPU响应T1中断时由硬件清零。 TF0:定时器T0溢出标志,可由程序查询和清零,TF0也是中断请求源,当CPU响应T0中断时由硬件清零。 TR1:T1充许计数控制位,为1时充许T1计数。 TR0:T0充许计数控制位,为1时充许T0计数。 IE1:外部中断1请示源(INT1,P3.3)标志。IE11,外部中断1正在向CPU请求中断,当CPU响应该中断时由硬件清“0”IE1(边沿触发方式)。 IT1:
12、外部中断源1触发方式控制位。IT10,外部中断1程控为电平触发方式,当INT1(P3.3)输入低电平时,置位IE1。 IE0:外部中断0请示源(INT0,P3.2)标志。IE01,外部中断1正在向CPU请求中断,当CPU响应该中断时由硬件清“0”IE0(边沿触发方式)。 IT0:外部中断源0触发方式控制位。IT00,外部中断1程控为电平触发方式,当INT0(P3.2)输入低电平时,置位IE0。10、SCON-串行通信控制寄存器它是一个可寻址的专用寄存器,用于串行数据的通信控制,单元地址是98H,其结构格式如下:SCON 串行通信控制寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2REN
13、TB8RB8TIRI(1)SM0、SM1:串行口工作方式控制位。SM0,SM1工作方式00方式0波特率由振荡器频率所定:振荡器频率/1201方式1波特率由定时器T1或T2的溢出率和SMOD所定:2SMOD(T1溢出率)/3210方式2波特率由振荡器频率和SMOD所定:2SMOD振荡器频率/6411方式3波特率由定时器T1或T2的溢出率和SMOD所定:2SMOD(T1溢出率)/32(2)SM2:多机通信控制位。多机通信是工作于方式2和方式3,SM2位主要用于方式2和方式3。接收状态,当串行口工作于方式2或3,以及SM2=1时,只有当接收到第9位数据(RB8)为1时,才把接收到的前8位数据送入SBUF,且置位RI发出中断申请,否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0时,就不管第位数据是0还是1,都难得数据送入SBUF,并发出中断申请。工作于方式0时,SM2必须为0。(3)REN:允许接收位。REN用于控制数据接收的允许和禁止,REN=1时,允许接收,REN=0时,禁止接收。(4)TB8:发送接收数据位8。在方式2和方式3中,TB8是要发送的即第9位数据位。在多机通信中同样亦要传输这一位,并且它代表传输的地址还是数据,TB8=0为数据,TB8=1时为地址。(5)RB8:接收数据位8。在方式2和方式3中,RB8存放接收到的第9位数据,