51单片机头文件reg51.h详解

转自： 单片机教程网 >>  MCU设计实例 >>  作者:huqin 

我们在用c语言编程时往往第一行就是头文件，51单片机为reg51.h或reg52.h,51单片机相对来说比较简单，头文件里面内容不多，像飞思卡尔、ARM系列的单片机头文件往往内容就非常多，尽管如此，对一些初次接触单片机的朋友来说，51的头文件还是搞不太清楚，今天具体来说明一下。
       1）“文件包含”处理概念

 

所谓“文件包含”是指在一个文件内将另外一个文件的内容全部包含进来。因为被包含的文件中的一些定义和命令使用的频率很高，几乎每个程序中都可能要用到，为了提高编程效率，减少编程人员的重得劳动，将这些定义和命令单独组成一个文件,如reg51.h，然后用#include包含进来就可以了，这个就相当于工业上的标准零件，拿来直接用就可以了。
     2）寄存器地址及位地址声明的原因 
    reg51.h里面主要是一些特殊功能寄存器的地址声明，对可以位寻址的，还包括一些位地址的声明，如果如sfr P1=0x80; sfr IE=0xA8;sbit EA=0xAF等。

sfr P1 = 0x90这句话表示：P1口所对应的特殊功能寄存器P1在内存中的地址为0x80,sbit EA=0xAF这句话表示EA这一位的地址为0xAF。
        注意这里出现了一个使用很频繁的sfr和sbit。

sfr 表示特殊功能寄存器的意思，它并非标准C 语言的关键字，而是Keil 为能直接访问80C51中的SFR 而提供了一个新的关键词，其用法是：sfr  特殊功能寄存器名=地址值(注意对于头文件里“特殊功能寄存器名”，用户实际上也可以修改的，如Ｐ１=０x80,也可改为Ａ１=０x80,但sfr  和地址值则不能更改，否者会编译出错。)
   sbit 表示位的意思，它也是非标准C 语言的关键字，编写程序时如需操作寄存器的某一位（可位寻址的寄存器才能用）时，需定义一个位变量，此时就要要到sbit，如sbit deng=P1^0,sbit EA   = 0xAF;需要注意的是，位定义时有些特殊， 用法有三种：

第一种方法：sbit 位变量名＝寄存器位地址值

第二种方法：sbit 位变量名＝SFR 名称^寄存器位值（０－７）

第三种方法：sbit 位变量名＝SFR 地址值^寄存器位值

如:

sbit IT0=0x88 （1）说明：0x88是IT0 的位地址值

sbit  deng=P1^2 （2）说明：其中P1 必须先用sfr 定义好

sbit EA=0xA8^7 （3）说明：0xA8 就是IE寄存器的地址值
    以上三种定义方法需注意的是 IT0 deng EA可由用户随便定义，但必须满足C语言对变量名的定义规则。除些外其它的则必须按照上面的格式写，如“名称^变量位地址值”中“^”，它是由keil软件的规定的 ，不能写成其它的，只能这样能才编译通过。
    以上是对寄存器地址和位地址的定义和声明作了解释，大家需要牢牢记住：只有对寄存器及相关位进行声明地址后，我们才能对其进行赋相关的值，keil软件才能编译通过。至于说为什么，这可能一句话两句话也说不清楚。
      3）内存、SFR、位、地址等的通俗解释 

前面讲到了寄存器地址和位地址（前提能位寻址）声明的目的是为告诉C编译器相应寄存器及其位在内存中的地址，这样我们对寄存器及一些位赋的变量和数值才能正确保存，然后才能供CPU正确的调用，完成相应的功能。
    上段文字出现了寄存器（SFR）、位，地址、内存等，单片机学习过程中还会出现ROM、RAM等名词，可能大家觉得不是很好理解，这里可以通俗的解释一下，如下面三个图所示。
    我们把内存比作宾馆，ROM、RAM、SFR相当于宾馆里具体的有三种不同功能楼层（具体这个宾馆多少层即多少ROM、RAM、SFR，视各个宾馆或者每种单片机而不同），每层8个房间相当于8位，每个房间要么住男人要么住女人相当于每位要么放入数字1要么放入数字0，keil编译器就相当于宾馆的工作人员，旅客去住旅馆相当写程序的过程，住宾馆的人必须事先要给工作人员说你是哪一层哪一个房间（即声明寄存器地址和位地址，）宾馆工作人员才能把你带到你的房间里去（这里假设这个宾馆可以由旅客自己决定住哪个房间）。即：只有对寄存器及相关位进行声明地址后，我们才能对其进行赋相关的值，keil软件才能编译通过。
 

 

 

 

 

 

 

 

4）REG51.H头文件原文及解释
   打开reg51.h 可以看到这样的一些内容（此文件一般在C:\KEIL\C51\INC下 ,INC文件夹根目录里有不少头文件，并且里面还有很多以公司分类的文件夹，里面也都是相关产品的头文件。如果我们要使用自己写的头文件，使用的时候只需把对应头文件拷贝到INC文件夹里就可以了。）
    下面附出头文件的原文，并把注释文件一并附后。 

/*--------------------------------------------------------------------------

 

REG51.H

 

Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.

Copyright (c) 1988-2002 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.

All rights reserved. 

--------------------------------------------------------------------------*/

 

#ifndef __REG51_H__

#define __REG51_H__

 

/*  BYTE Register  */

        

 sfr P0   = 0x80;   //三态双向     IO口      P0口　此句话的意思是：特殊功能寄存器　Ｐ０　地址为０x80 ,可位寻址,下同

                          //低8位地址总线/数据总线（一般不用而只作普通Ｉ/Ｏ口，注意作Ｉ/Ｏ口用时，硬件上需接上接电阻）

sfr P1   = 0x90;   //准双向       IO口      P1口

 

sfr P2   = 0xA0;   //准双向  IO口      P2口

                          //高8位地址总线，一般也作普通Ｉ/Ｏ用

sfr P3   = 0xB0;   //双功能

                         　//1.准双向      IO口      P3口

                      　　//2.  P30              RXD串行数据接受

                     　　//    P31              TXD串行数据发送

                      　   //     P32              外部中断0     信号申请

                       　 //     P33              外部中断1     信号申请

                            //     P34              定时/计数器T0     外部计数脉冲输入

                            //     P35              定时/计数器T1     外部计数脉冲输入

                            //     P36              WR  片外RAM写脉冲信号输入

                            //     P37         　　RD  片外ram读脉冲信号输入

sfr PSW  = 0xD0; // 可以位寻址（Ｃ语言编程时可不考虑此寄存器）

                            //程序状态寄存器Program Status WORD  （程序状态信息）

                            //psw.7(CY)    进位标志

                            //psw.6(AC)辅助进位标志位低四位向高四位进位或借位时   AC=1

                            //主要用于十进制调整

                            //psw.5(F0)用户可自定义的程序标志位

                           //psw.4(RS1)

                            //psw.3(RS0)

                            //工作寄存器选择位

                            //任一时刻只有一组寄存器在工作

                            //0 0  0区     00H~07H

                            //0 1   1区     08H~0fH

                            //1 0   2区     10H~17H

                            //1 1   3区     18H~1FH

                            //psw.2(OV)    溢出标志位

                            //psw.1(   )      保留为 ，不可使用

                            //psw.0(P)              奇偶校验位

 

sfr ACC  = 0xE0;     //累加器A     特殊功能寄存器    可位寻址

sfr B    = 0xF0;        //寄存器B      主要用于乘除运算

sfr SP   = 0x81;       //堆栈指针寄存器SP    存放站定栈顶地址、

sfr DPL  = 0x82;      //

sfr DPH  = 0x83;     //数据指针寄存器DPTR、//对片外RAM及扩展IO进行存取用的地址指针

 

sfr PCON = 0x87; //电源控制寄存器  、不能位寻址             

                           //管理单片机的电源部分包括上电复位、掉电模式、空闲模式等

                           //单片机复位时PCON被全部清0，编程时一般是用到ＳＭＯＤ位，其它的一般不用

                          //D7 SMOD该位与串口通信波特率有关

                          //SMOD=0     串口方式1 2 3 波特率正常

                          //SMOD=1     串口方式1 2 3 波特率加倍

              

 

 

 

sfr TCON = 0x88;  //定时器/计数器    控制寄存器   可以位寻址                                                           
　　　　　　　　 //D7　 TF1        定时器1溢出标志位

                            //D6       TR1      定时器1运行控制位

                            //D5       TF0        定时器0溢出标志位

                            //D4     TR0        定时器0运行控制位

                            //D3       IE1         外部中断1请求标志

                            //D2       IT1         外部中断1 触发方式选择位

                            //D1       IE0       外部中断0请求标志

                            //D0     IT0         外部中断0 触发方式选择位

 

 

sfr TMOD = 0x89; //定时器/计数器    工作方式寄存器    不能位寻址

                            //确定工作方式和功能                                                  

                            //D7 GATE     门控制位

                            //GATE=0；定时器/计数器由TRX（x=0，1）来控制

                            //GATE=1；定时器/计数器由TRX（x=0，1）

                            //和外部中断引脚（init0，1）来共同控制

                            //D6  C/T      定时器、计数器选择位

                            //     0    选择定时器模式

                            //     1     选择计数器模式

                            //D5       M1        

                            //D4       M0

                            //M1       M0         工作方式

                            //0   0            方式0     13位定时器/计数器

                            //0   1          方式1     16位定时器/计数器

                            //1   0          方式2     8位自动重装定时器/计数器

                            //1   1          方式3     仅适用T0      分成两个8位计数器，T1停止计数

                            //D3 GATE     门控制位

                            //GATE=0；定时器/计数器由TRX（x=0，1）来控制

                            //GATE=1；定时器/计数器由TRX（x=0，1）

                            //和外部中断引脚（init0，1）来共同控制

                            //D2  C/T             定时器、计数器选择位

                            //0  选择定时器模式

                            //1   选择计数器模式

                            //D1       M1        

                            //D0       M0

                            //     M1 M0         工作方式

                            //     0     0     方式0     13位定时器/计数器

                            //     0     1     方式1   16位定时器/计数器

                            //     1     0     方式2   8位自动重装定时器/计数器

                            //     1     1     方式3   仅适用T0      分成两个8位计数器，T1停止计数

 

sfr TL0  = 0x8A;    //定时器/计数器0高8位     容器  　加1 计数器

sfr TL1  = 0x8B;    //定时器/计数器1高8位     容器

sfr TH0  = 0x8C;    //定时器/计数器0低8位     容器

sfr TH1  = 0x8D;    //定时器/计数器1低8位     容器

 

 

 

sfr IE   = 0xA8;                 //中断允许寄存器          可以位寻址

                                          //D7 　EA         全局中断允许位

                                          //D6       NULL

                                          //D5       ET2        定时器/计数器2中断允许位     interrupt 5

 

                                          //D4　 ES          串行口中断允许位        interrupt 4

 

                                          //D3 　ET1        定时器/计数器1中断允许位     interrupt 3

 

                                          //D2　 EX1        外部中断1中断允许位      interrupt 2

 

                                           //D1 　ET0        定时器/计数器0中断允许位  interrupt 1

 

                                           //D0　 EX0        外部中断0中断允许位     interrupt 0

  

sfr IP   = 0xB8;  　　　　　　//中断优先级寄存器   可进行位寻址

                      　　　　　　　//D7 NULL

                          　　　　　　//D6 NULL

                        　　　　　　　  //D5       NULL

                                                 //D4       PS          串行口中断定义优先级控制位

                                                 //            1            串行口中断定义为高优先级中断

                                                 //            0            串行口中断定义为低优先级中断

                                                 //         

                                                 //D3       PT1       

                                                 //            1     定时器/计数器1中断定义为高优先级中断

                                                 //            0     定时器/计数器1中断定义为低优先级中断

                                                 //D2 PX1

                                                 //            1            外部中断1定义为高优先级中断

                                                 //            0          外部中断1定义为低优先级中断

                                                 //D1       PT0       

                                                 //            1     定时器/计数器0中断定义为高优先级中断

                                                 //            0     定时器/计数器0中断定义为低优先级中断

                                                 //D0 PX0

                                                 //            1            外部中断0定义为高优先级中断

                                                 //            0          外部中断0定义为低优先级中断

 

 

 

sfr SCON = 0x98;   //串行口控制寄存器     可以进行位寻址          

                              //D7 　　SM0             

                               //D6       SM1

                               //     SM0      SM1              串行口工作方式

                               //     0           0            同步移位寄存器方式

                             //     0         1            10位异步收发（8位数据），波特率可变（定时器1溢出率控制）

                               //   1         0            11位异步收发（9位数据），波特率固定

                               //     1         1            11异步收发（9位数据）  ，波特率可变（定时器1溢出率控制）

                               //D5       SM2            多机通信控制位    主要用于方式2和方式3

                               //D4       REN            允许串行接收位

 

                               //D3       TB8        方式2，3中发送数据的第9位

                               //D2       RB8      方式2，3中接受数据的第9位

 

                               //D1       TI           发送中断标志位

                              //D0       RI         接受中断标志位

 

 

sfr SBUF = 0x99;    //串行数据缓冲区

 

/*****************************************************************************

                                                        下面是位寻址区

                                          上面做过解释的就不在下面一一解释了

******************************************************************************/

/*  BIT Register  */    

/*  PSW   */

sbit CY   = 0xD7;

sbit AC   = 0xD6;

sbit F0   = 0xD5;

sbit RS1  = 0xD4;

sbit RS0  = 0xD3;

sbit OV   = 0xD2;

sbit P    = 0xD0;

 

/*  TCON  */

sbit TF1  = 0x8F;

sbit TR1  = 0x8E;

sbit TF0  = 0x8D;

sbit TR0  = 0x8C;

sbit IE1  = 0x8B;

sbit IT1  = 0x8A;

sbit IE0  = 0x89;

sbit IT0  = 0x88;

 

/*  IE   */

sbit EA   = 0xAF;

sbit ES   = 0xAC;

sbit ET1  = 0xAB;

sbit EX1  = 0xAA;

sbit ET0  = 0xA9;

sbit EX0  = 0xA8;

 

/*  IP   */

sbit PS   = 0xBC;

sbit PT1  = 0xBB;

sbit PX1  = 0xBA;

sbit PT0  = 0xB9;

sbit PX0  = 0xB8;

 

/*  P3  */

sbit RD   = 0xB7;

sbit WR   = 0xB6;

sbit T1   = 0xB5;

sbit T0   = 0xB4;

sbit INT1 = 0xB3;

sbit INT0 = 0xB2;

sbit TXD  = 0xB1;

sbit RXD  = 0xB0;

 

/*  SCON  */

sbit SM0  = 0x9F;

sbit SM1  = 0x9E;

sbit SM2  = 0x9D;

sbit REN  = 0x9C;

sbit TB8  = 0x9B;

sbit RB8  = 0x9A;

sbit TI   = 0x99;

sbit RI   = 0x98;

 

#endif

PS:自己对头文件的理解更加清晰了!