單片機(jī)寄存器總結(jié)

1、單片機(jī)寄存器總結(jié)2009年05月10日 星期日 下午06:55我們知道單片機(jī)的內(nèi)部有 ROM有RAM有并行I/O 口，那么，除了這些東西之 外，單片機(jī)內(nèi)部究竟還有些什么？這些個(gè)零碎的東西怎么連在一起的？下面就讓我們來對(duì)單片機(jī)內(nèi)部作一個(gè)完整的分析吧！從圖中我們可以看出，在51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)CPU用來運(yùn)算、控制，有四個(gè)并 行I/O 口，分別是P0 P1、P2、P3,有ROM用來存放程序，有 RAM用來存放 中間結(jié)果，此外還有定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行I/O 口，中斷系統(tǒng)，以及一個(gè)內(nèi)部的時(shí) 鐘電路。在一個(gè)51單片機(jī)的內(nèi)部包含了這么多的東西。對(duì)圖進(jìn)行進(jìn)一步的分析，我們已知，對(duì)并行I/O 口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送

2、入到相應(yīng) I/O 口的鎖存器就可以了，那么對(duì)于定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行I/O 口等怎么用呢？在 單片機(jī)中有一些獨(dú)立的存儲(chǔ)單元是用來控制這些器件的，被稱之為特殊功能寄存 器（SFR。事實(shí)上，我們已接觸過P1這個(gè)特殊功能寄存器了，還有哪些呢？看 表1表1符號(hào)1地址功能介紹|1JIBF0H* 1B寄存器|ACCE0Hj累加器|PSWD0H程序狀態(tài)字IPB8H q中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器TP3 |B0HP3 口鎖存器IEA8H中斷允許控制寄存器JP2A0HP2 口鎖存器1ISBUF99H串行口鎖存器SCON98H串行口控制寄存器P190HP1 口鎖存器TH10DH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 （高8位）TH08CH定時(shí)器/

3、計(jì)數(shù)器1 （低8位）TL18BH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 （高8位）TL08AH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 （低8位）TMOD89H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄 存器TCON88H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器DPH83H數(shù)據(jù)地址指針（咼8位）DPL82H數(shù)據(jù)地址指針（低8位）1ISSP81H堆棧指針JP080HP0 口鎖存器PCON87H電源控制寄存器 F面，我們介紹一下幾個(gè)常用的 SFR1、ACC-是累加器，通常用 A表示。這是個(gè)什么東西，可不能從名字上理解，它是一個(gè)寄存器，而不是一個(gè)做加法的 東西， 為什么給它這么一個(gè)名字呢？或許是因?yàn)樵谶\(yùn)算器做運(yùn)算時(shí)其中一個(gè)數(shù)一定是 在ACC中的緣故吧。它的名字特殊，身份也特殊，

4、稍后在中篇中我們將學(xué)到指令，可以發(fā)現(xiàn)，所有的運(yùn)算類指令都離不開它。 自身帶有全零標(biāo)志Z，若A= 0則Z= 1;若AM0則z = 0。該標(biāo)志常用作程序分枝轉(zhuǎn)移的判斷條件。2、B- 一個(gè)寄存器。在做乘、除法時(shí)放乘數(shù)或除數(shù)，不做乘除法時(shí)，隨你怎么用。3、PSW程序狀態(tài)字。這是一個(gè)很重要的東西，里面放了 CPU工作時(shí)的很多 狀態(tài)，借此，我們可以了解 CPU的當(dāng)前狀態(tài)，并作出相應(yīng)的處理。它的各位功能請(qǐng)看表 2表2D7D6D5D4D3D2D1D0CYACLf0JRS1RS0OVLpF面我們逐一介紹各位的用途CY:進(jìn)位標(biāo)志。8051中的運(yùn)算器是一種8位的運(yùn)算器，我們知道，8位運(yùn)算器只 能表示到0-255，如

5、果做加法的話，兩數(shù)相加可能會(huì)超過 255,這樣最高位就會(huì) 丟失，造成運(yùn)算的錯(cuò)誤，怎么辦？最高位就進(jìn)到這里來。這樣就沒事了。有進(jìn)、 借位，CY= 1;無進(jìn)、借位，CY= 0例：78H+97H（01111000+10010111AC:輔助進(jìn)、借位（高半字節(jié)與低半字節(jié)間的進(jìn)、借位）。例：57H+3AH（ 01010111+00111010F0:用戶標(biāo)志位，由用戶（編程人員）決定什么時(shí)候用，什么時(shí)候不用。RS1 RS0工作寄存器組選擇位。 這個(gè)我們已知了。0V:溢出標(biāo)志位。運(yùn)算結(jié)果按補(bǔ)碼運(yùn)算理解。有溢出，OV=1無溢出，O# 0。什么是溢出我們后面的章節(jié)會(huì)講到。P:奇偶校驗(yàn)位：它用來表示ALU運(yùn)算結(jié)果

6、中二進(jìn)制數(shù)位“ T的個(gè)數(shù)的奇偶性。 若為奇數(shù)，則P=1，否則為0。運(yùn)算結(jié)果有奇數(shù)個(gè)1, P= 1;運(yùn)算結(jié)果有偶數(shù)個(gè) 1，P= 0。例：某運(yùn)算結(jié)果是78H （01111000），顯然1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，所以P=0b4、DPTR（DPH DPL） 數(shù)據(jù)指針，可以用它來訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的任一單元，如果不用，也可以作為通用寄存器來用，由我們自已決定如何使用。分成DPL（低 8位）和DPH高 8位）兩個(gè)寄存器。用來存放16位地址值，以便用間 接尋址或變址尋址的方式對(duì)片外數(shù)據(jù) RAME程序存儲(chǔ)器作64K字節(jié)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù) 操作。5、P0 P1、P2、PA-這個(gè)我們已經(jīng)知道，是四個(gè)并行輸入/輸出口的寄存器 它

7、里面的內(nèi)容對(duì)應(yīng)著管腳的輸出。& IE-中斷充許寄存器按位尋址，地址：A8HEA （IE.7 ）: EA=0時(shí)，所有中斷禁止（即不產(chǎn)生中斷）EA=1時(shí)，各中斷的產(chǎn)生由個(gè)別的允許位決定(IE.6 ):保留ET2(IE.5 ):定時(shí)2溢出中斷充許(8052用)ES (IE.4 ):串行口中斷充許(ES=1充許，ES=0禁止)ET1 (IE.3 ):定時(shí)1中斷充許EX1 (IE.2 ):外中斷INT1中斷充許ET0 (IE.1 ):定時(shí)器0中斷充許EX0(IE.0 ):外部中斷INT0的中斷允許7、IP-中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器按位尋址，地址位B8HB7B4B3B2B1B0PSPT0PT2PT1P

8、X1PX0-(IP.7 ):保留-(IP.6 ):保留PT2 (IP.5 ):定時(shí)2中斷優(yōu)先(8052用)PS (IP.4 ):串行口中斷優(yōu)先PT1 (IP.3 ):定時(shí)1中斷優(yōu)先PX1 (IP.2 ):外中斷INT1中斷優(yōu)先PT0 (IP.1 ):定時(shí)器0中斷優(yōu)先PX0(IP.0 ):外部中斷INT0的中斷優(yōu)先8、TMOD-定時(shí)器控制寄存器不按位尋址，地址89HB7B6|B5Bb4IGATEC/TM1M0B3JB2B0|gateM1MiGATE:定時(shí)操作開關(guān)控制位，當(dāng) GATE=時(shí)，INT0或INT1引腳為高電平，同時(shí)TCON中的TRO或TR1控制位為1時(shí)，計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器0或1才開始工作。若G

9、ATE=0 則只要將TR0或TR1控制位設(shè)為1,計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器0或1就開始工作。C/T :定時(shí)器或計(jì)數(shù)器功能的選擇位。 C/T=1為計(jì)數(shù)器，通過外部引腳 TO或T1 輸入計(jì)數(shù)脈沖。C/T=0時(shí)為定時(shí)器，由內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘提供計(jì)時(shí)工作脈沖。M1 :模式選擇位高位M0 :模式選擇位低位M1M0工作模式|0|L 013位計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器0116位計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器108位自動(dòng)加載計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器11疋時(shí)器1停止工作，疋時(shí)器0分為兩個(gè)獨(dú)立的8位疋時(shí)器 TH0及 TL09、TCON-定時(shí)器控制寄存器按位尋址，地址位88HB7B6B5B4B3B2B1JB0|TF1TR1TF0lTR0|IE1IT1IE0IT010、SP-堆棧

10、指針堆棧介紹：日常生活中，我們都注意到過這樣的現(xiàn)象，家里洗的碗，一只一只摞 起來，最晚放上去的放在最上面，而最早放上去的則放在最下面，在取的時(shí)候正好相反，先從最上面取，這種現(xiàn)象我們用一句話來概括：“先進(jìn)后出，后進(jìn)先 出”。請(qǐng)大家想想，還有什么地方有這種現(xiàn)象？其實(shí)比比皆是， 建筑工地上堆放 的磚頭、材料，倉(cāng)庫(kù)里放的貨物，都是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”這實(shí)際是一種存 取物品的規(guī)則，我們稱之為“堆?！?。在單片機(jī)中，我們也可以在RAM中構(gòu)造這樣一個(gè)區(qū)域，用來存放數(shù)據(jù)，這個(gè)區(qū)域 存放數(shù)據(jù)的規(guī)則就是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”，我們稱之為“堆?！?。為什么需 要這樣來存放數(shù)據(jù)呢？存儲(chǔ)器本身不是可以按地址來存放數(shù)據(jù)嗎？

11、對(duì)，知道了地址的確就可以知道里面的內(nèi)容，但如果我們需要存放的是一批數(shù)據(jù)， 每一個(gè)數(shù)據(jù) 都需要知道地址那不是麻煩嗎？如果我們讓數(shù)據(jù)一個(gè)接一個(gè)地放置，那么我們只要知道第一個(gè)數(shù)據(jù)所在地址單元就可以了（看圖 2）如果第一個(gè)數(shù)據(jù)在27H,那 么第二、三個(gè)就在28H 29H 了。所以利用堆棧這種方法來放數(shù)據(jù)可以簡(jiǎn)化操作 那么51中堆棧什么地方呢？單片機(jī)中能存放數(shù)據(jù)的區(qū)域有限，我們不能夠?qū)ｉT分配一塊地方做堆棧，所以就在內(nèi)存（RAM中開辟一塊地方，用于堆棧，但是 用內(nèi)存的哪一塊呢？還是不好定，因?yàn)?51 是一種通用的單片機(jī)，各人的實(shí)際需 求各不相同， 有人需要多一些堆棧， 而有人則不需要那么多， 所以怎么分配

12、都不 合適，怎樣來解決這個(gè)問題 ?分不好干脆就不分了， 把分的權(quán)利給用戶 （編程者）， 根據(jù)自已的需要去定吧，所以 51單片機(jī)中堆棧的位置是可以變化的。而這種變 化就體現(xiàn)在SP中值的變化，看圖2，SP中的值等于27H不就相當(dāng)于是一個(gè)指針 指向27H單元嗎？當(dāng)然在真正的51機(jī)中，開始指針?biāo)傅奈恢貌⒎蔷褪菙?shù)據(jù)存 放的位置，而是數(shù)據(jù)存放的前一個(gè)位置，比如一開始指針是指向27H單元的，那 么第一個(gè)數(shù)據(jù)的位置是28H單元，而不是27H單元，為什么會(huì)這樣，我們?cè)趯W(xué)堆 棧命令時(shí)再說明。圖 2 如下圖8031單片機(jī)共有21個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器（SFR），起著專用寄存器的作用， 用來設(shè)置片內(nèi)電路的運(yùn)行方式， 記錄電路的運(yùn)行狀態(tài)， 并表明有關(guān)標(biāo)志等。 此外， 特殊功能寄存器中，還有把并行和串行I/O端口映射過來的寄存器，對(duì)這些寄 存器的讀寫，可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)I /O端口的輸入、輸出操作。21個(gè)特殊功能寄存器不連續(xù)地分布在 128個(gè)字節(jié)的SFR存儲(chǔ)空間中，地址空間 為80H-FFH見下圖。帶*的表明是有位地址的寄存器。在這片 SFR空間中，包 含有128個(gè)位地址空間，地址也是80H-FFH但只有83個(gè)有效位地址，可對(duì)11 個(gè)特殊功能寄存器的某些位作位尋址操作。由此可見，在特殊功能寄存器中，也有兩套地址：字節(jié)地址和位地址。兩者在地 址空間上都是80H-FF