8051/89C51的21个专用寄存器

8051/89C51共有21个专用寄存器，现把其中部分寄存器简单介绍如下：

（1）程序计数器（Program Counter，PC）  PC是一个16位的计数器，它的作用是控制程序的执行顺序，其内容为下一条要执行的指令的地址，寻址范围达64KB。PC有自动加1的功能，从而实现程序的顺序执行。PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读/写操作，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。因地址不在SFR（专用寄存器）内，一般不计作专用寄存器。

（2）累加器（Accumulator，ACC）  累加器为8位寄存器，是最常用的专用寄存器，功能较多，地位重要。它既可用于存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。

（3）B寄存器  B寄存器也是一个8位寄存器，主要用于乘除运算。乘法运算时，B存乘数，乘法操作后，乘积的高8位存于B中；除法运算时，B存除数，除法操作后，余数存于B中。此外，B寄存器也可作为一般寄存器使用。

（4）程序状态字（Program Status Word，PSW）  程序状态字是一个8位寄存器，用于存放程序运行中的各种状态信息。其中有些位的状态是根据程序执行结果，由硬件自动设置的，而有些位的状态则使用软件方法设定。PSW的位状态可以用专门指令进行测试，也可以用指令读出。一些条件转移指令根据PSW某些位的状态进行程序转移。PSW的各位定义如图1-10所示。

PSW位地址：

D7H	D6H	D5H	D4H	D3H	D2H	D1H	D0H
CY	AC	F0	RS1	RS0	OV	—	P

图1-10  PSW的各位定义

PSW的字节地址为D0H。

除PSW.1位保留未用外，其余各位的定义及使用如下：

CY（PSW.7）——进位标志位。CY是PSW中最常用的标志位。其功能有二：一是存放算术运算的进位标志，在进行加或减运算时，如果操作结果的最高位有进位或借位时，CY由硬件置“1”（Single Chip Micro Computer），否则清“0”；二是在位操作中作累加位使用。位传送、位与位等位操作，进位标志位是固定的操作位之一。

AC（PSW.6）——辅助进位标志位。在进行加或减运算中，当低4位向高4位进位或借位时，AC由硬件置“1”，否则AC位清“0”。在BCD码调整中也要用到AC位状态。

F0（PSW.5）——用户标志位。这是一个供用户定义的标志位，需要利用软件方法置位或复位，用于控制程序的转向。

RS1和RS0（PSW.4、PSW.3）——工作寄存器组选择位。它们被用于选择CPU当前使用的通用寄存器组。通用寄存器共有4组，其对应关系如表1-5所示。

表1-5  通用寄存器组的选择

RS1    RS0	寄存器组	片内RAM地址
0       0	第0组	00H—07H
0       1	第1组	08H—0FH
1       0	第2组	10H—17H
1       1	第3组	18H—1FH

 

这两个选择位的状态是由软件设置的，被选中的寄存器组即为当前通用寄存器组。当单片机上电或复位后，RS1：RS0=00。

OV（PSW.2）——溢出标志位。在带符号数加减运算中，OV=1表示加减运算超出了累加器A所能表示的符号数有效范围（-128～+127），即产生了溢出；因此运算结果是错误的；OV=0表示运算正确，即无溢出产生。

在乘法运算中，OV=1表示乘积超过255，即乘积分别在B与A中；OV=0表示乘积只在A中。

在除法运算中，OV=1表示除数为0，除法不能进行；OV=0表示除法可正常进行。

P（PSW.0）——奇偶标志位，表明累加器A中内容的奇偶性。如果A中有奇数个“1”，则P置“1”，否则置“0”。凡是改变累加器A中内容的指令均会影响P标志位。

该标志位对串行通信中的数据传输有重要的意义，在串行通信中常采用奇偶校验的办法来校验数据传输的可靠性。

（5）数据指针（DPTR）  数据指针为16位寄存器。编程时，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按两个8位寄存器分开使用，即：

                DPH  DPTR高8位字节

                DPL  DPTR 低8位字节

DPTR通常在访问外部数据存储器时作地址指针使用。由于外部数据存储器的寻址范围为64KB，故把DPTR设计为16位。

（6）堆栈指针 （Stack Pointer，SP）  堆栈是一个特殊的存储区，用来暂存数据和地址，它是按“先进后出”的原则存取数据的。堆栈共有两种操作：进栈和出栈。

由于MCS-51单片机的堆栈设在内部RAM中，因此SP是一个8位寄存器。系统复位后，SP的内容为07H，从而复位后堆栈实际上是从08H单元开始的，但08H～1FH单元分别属于工作寄存器1～3区，如果程序要用到这些区，最好把SP值改为更大的值。一般在内部RAM的30H～7FH单元中开辟堆栈。SP的内容一经确定，堆栈的位置也就跟着确定下来，由于SP可初始化为不同的值，因此，堆栈位置是浮动的。

这里只集中讲述了6个专用寄存器，其余的专用寄存器（如TCON、TMOD、IE、IP、SCON、PCON、SBUF等）将在以后章节中陆续介绍。

对专用寄存器的字节寻址问题作如下几点说明：

（1）21个可字节寻址的专用寄存器不连续地分散在内部RAM高128单元之中，尽管还余有许多空闲地址，但用户并不能使用。

（2）程序寄数器PC不占据RAM单元，它在物理上是独立的，因此是不可寻址的寄存器。

（3）对专用寄存器只能使用直接的寻址方式，书写时既可使用寄存器符号，也可使用寄存器单元地址。

全部专用寄存器可位寻址的位共83位，这些位都具有专门的定义和用途。这样，加上位寻址的128位，在MCS-51的内部RAM中共有128+83=211个可寻址位。