51单片机的特殊功能寄存器(SFR)
(2010-07-15 10:25:00)
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标签: 杂谈 |
分类:单片机小知识 |
内容提要: 21个特殊功能寄存器不连续地分布在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.
关键词:
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:
符号 |
地址 |
功能介绍 |
B |
F0H |
B寄存器 |
ACC |
E0H |
累加器 |
PSW |
D0H |
程序状态字 |
IP |
B8H |
中断优先级控制寄存器 |
P3 |
B0H |
P3口锁存器 |
IE |
A8H |
中断允许控制寄存器 |
P2 |
A0H |
P2口锁存器 |
SBUF |
99H |
串行口锁存器 |
SCON |
98H |
串行口控制寄存器 |
P1 |
90H |
P1口锁存器 |
TH1 |
8DH |
定时器/计数器1(高8位) |
TH0 |
8CH |
定时器/计数器1(低8位) |
TL1 |
8BH |
定时器/计数器0(高8位) |
TL0 |
8AH |
定时器/计数器0(低8位) |
TMOD |
89H |
定时器/计数器方式控制寄存器 |
TCON |
88H |
定时器/计数器控制寄存器 |
DPH |
83H |
数据地址指针(高8位) |
DPL |
82H |
数据地址指针(低8位) |
SP |
81H |
堆栈指针 |
P0 |
80H |
P0口锁存器 |
PCON |
87H |
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A=0则Z=1;若A≠0则z=0。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:
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
CY |
AC |
F0 |
RS1 |
RS0 |
OV |
|
P |
下面我们逐一介绍各位的用途
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,CY=1;无进、借位,CY=0
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。这个我们已知了。
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,OV=0。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,P=1;运算结果有偶数个1,P=0。
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------这个我们已经知道,是四个并行输入/输出口的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。
6、IE-----中断充许寄存器
按位寻址,地址:A8H
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
EA |
- |
ET2 |
ES |
ET1 |
EX1 |
ET0 |
EX0 |
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溢出中断充许(8052用)
ES (IE.4):串行口中断充许(ES=1充许,ES=0禁止)
ET1(IE.3):定时1中断充许
EX1(IE.2):外中断INT1中断充许
ET0(IE.1):定时器0中断充许
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
按位寻址,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89H
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
GATE |
C/T |
M1 |
M0 |
GATE |
C/T |
M1 |
M |
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 :模式选择位高位
M0 :模式选择位低位
M1 |
M0 |
工作模式 |
0 |
0 |
13位计数/计时器 |
0 |
1 |
16位计数/计时器 |
1 |
0 |
8位自动加载计数/计时器 |
1 |
1 |
定时器1停止工作,定时器0分为两个独立的8位定时器TH0及TL0 |
9、TCON-----定时器控制寄存器
按位寻址,地址 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
TF1 |
TR1 |
TF0 |
TR0 |
IE1 |
IT1 |
IE0 |
IT0 |
803l单片机共有21个字节的特殊功能寄存器(SFR),起着专用寄存器的作用,用来设置片内电路的运行方式,记录电路的运行状态,并表明有关标志等。此外,特殊功能寄存器中,还有把并行和串行I/O端口映射过来的寄存器,对这些寄存器的读写,可实现从相应I/O端口的输入、输出操作。
21个特殊功能寄存器不连续地分布在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。
可位寻址的SFR的分布:
|
符号 |
地址 |
功能介绍 |
B |
F0H |
B寄存器 |
ACC |
E0H |
累加器 |
PSW |
D0H |
程序状态字 |
IP |
B8H |
中断优先级控制寄存器 |
P3 |
B0H |
P3口锁存器 |
IE |
A8H |
中断允许控制寄存器 |
P2 |
A0H |
P2口锁存器 |
SBUF |
99H |
串行口锁存器 |
SCON |
98H |
串行口控制寄存器 |
P1 |
90H |
P1口锁存器 |
TH1 |
8DH |
定时器/计数器1(高8位) |
TH0 |
8CH |
定时器/计数器1(低8位) |
TL1 |
8BH |
定时器/计数器0(高8位) |
TL0 |
8AH |
定时器/计数器0(低8位) |
TMOD |
89H |
定时器/计数器方式控制寄存器 |
TCON |
88H |
定时器/计数器控制寄存器 |
DPH |
83H |
数据地址指针(高8位) |
DPL |
82H |
数据地址指针(低8位) |
SP |
81H |
堆栈指针 |
P0 |
80H |
P0口锁存器 |
PCON |
87H |
电源控制寄存器 |
下面,我们介绍一下几个常用的SFR。