51单片机寄存器汇总表.docx
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51单片机寄存器汇总表
51单片机寄存器功能一览表
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):
MCS-51单片机的特殊功能寄存器
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
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*
C8H
T2定时器/计数器控制寄存器
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
T0、T1定时器/计数器方式控制寄存器
TCON
88H
T0、T1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:
PSW程序状态字
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
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。
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
RS1
RS0
当前使用的工作寄存器区R0~R7
0
0
0区(00~07H)
0
1
1区(08~0Fh)
1
0
2区(10~17h)
1
1
3区(18~1Fh)
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--------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:
A8H
IE中断充许寄存器
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
可按位寻址,地址位B8H
IP中断优先级控制寄存器
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
TMOD定时器控制寄存器
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
GATE
C/T
M1
M0
GATE
C/T
M1
M0
∙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、M0:
T0、T1工作模式选择位
M1、M0:
T0、T1工作模式选择位
M1
M0
工作模式
0
0
方式0,13位计数/计时器
0
1
方式,1,16位计数/计时器
1
0
方式2,8位自动加载计数/计时器
1
1
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
可按位寻址,地址位88H
TCON定时器控制寄存器
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
∙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。
IE1=1,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:
外部中断源1触发方式控制位。
IT1=0,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。
IE0=1,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。
IT0=0,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
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SM0
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
(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/12
01 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)/32
10 方式2-波特率由振荡器频率和SMOD所定:
2SMOD×振荡器频率/64
11 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,用以识别接收到的数据特征。
(6)TI:
发送中断标志位。
可寻址标志位。
方式0时,发送完第8位数据后,由硬件置位,其它方式下,在发送或停止位之前由硬件置位,因此,TI=1表示帧发送结束,TI可由软件清“0”。
(7)RI:
接收中断标志位。
可寻址标志位。
接收完第8位数据后,该位由硬件置位,在其他工作方式下,该位由硬件置位,RI=1表示帧接收完成。
11、PCON-----电源管理寄存器
PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器,单元地址是87H,其结构格式如下:
PCON电源管理寄存器结构
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SMOD
-
-
-
GF1
GF0
PD
IDL
在CHMOS型单片机中,除SMOD位外,其他位均为虚设的,SMOD是串行口波特率倍增位,当SMOD=1时,串行口波特率加倍。
系统复位默认为SMOD=0。
12、T2CON-----T2状态控制寄存器
T2CON定时器控制寄存器
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
TF2
EXF2
RCLK
TCLK
EXEN2
TR2
C/T2
CP/RL2
∙TF2:
T2溢出中断标志。
TF2必须由用户程序清“0”。
当T2作为串口波特率发生器时,TF2不会被置“1”。
∙EXF2:
定时器T2外部中断标志。
EXEN2为1时,当T2EX(P1.1)发生负跳变时置1中断标志DXF2,EXF2必须由用户程序清“0”。
∙TCLK:
串行接口的发送时钟选择标志。
TCLK=1时,T2工作于波特率发生器方式。
∙RCLK:
串行接口的接收时钟选择标志位。
RCLK=1时,T2工作于波特率发生器方式。
∙EXEN2:
T2的外部中断充许标志。
∙C/T2:
外部计数器/定时器选择位。
C/T2=1时,T2为外部事件计数器,计数脉冲来自T2(P1.0);C/T2=0时,T2为定时器,振荡脉冲的十二分频信号作为计数信号。
∙TR2:
T2计数/定时控制位。
TR1为1时充许计数,为0时禁止计数。
∙CP/RL2:
捕捉和常数自动再装入方式选择位。
为1时工作于捕捉方式,为0时T2工作于常数自动再装入方式。
当TCLK或RCLK为1时,CP/RL2被忽略,T2总是工作于常数自动再装入方式。
下面对T2CON的D0、D2、D4、D5几位主要控制T2的工作方式,下面对这几位的组合关系进行总结
定时器T2方式选择
RCLK+TCLK
CP/RL2
TR2
工作方式
0
0
1
16位常数自动再装入方式
0
1
1
16位捕捉方式
1
×
1
串行口波特率发生器方式
×
×
0
停止计数
MCS-51与中断有关的寄存器、中断入口地址及编号
1、中断入口地址及编号
MCS-51在每一个机器周期顺序检查每一个中断源,在机器周期的S6按优先级处理所有被激活的中断请求,此时,如果CPU没有正在处理更高或相同优先级的中断,或者现在的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期,或者CPU不是正在执行RETI指令或访问IE和IP的指令(因为按MCS-51中断系统的特性规定,在执行完这些指令之后,还要在继续执行一条指令,才会响应中断),CPU在下一个机器周期响应激活了的最高级中断请求。
中断响应的主要内容就是由硬件自动生成一条长调用LCALLaddr16指令,这里的addr16就是程序存储器中相应的中断区入口地址,这些中断源的服务程序入口地址如下:
表1 5个中断源的服务程序入口地址
中断源
入口地址
中断号
外中断0
0003H
0
定时/计数器0
000BH
1
外中断1
0013H
2
定时/计数器1
001BH
3
串行口中断
0023H
4
定时/计数器T2
002BH
5
生成LCALL指令后,CPU紧跟着便执行之.首先将PC(程序计数器)的内容压入堆栈保护断点,然后把中断入口地址赋予PC,CPU便按新的PC地址(即中断服务程序入口地址)执行程序。
值得一提的是,各中断区只有8个单元,一般情况下(除非中断程序非常简单),都不可能安装下一个完整的中断服务程序。
因此,通常是在这些入口地址区放置一条无条件转移指令,使程序按转移的实际地址去执行真正的中断服务程序。
对于汇编,中断函数的一般形式为:
1.ORG 中断入口地址
2.
3.AJMP 中断服务程序地址
4.
5.中断服务程序地址:
6.
7.......
对于C语言,中断函数的一般形式为:
1.void FunctionName(void) interrupt 中断号 //其中“中断号”可查表1
2.
3.{
4.
5..........
6.
7.}
2、与中断有关的寄存器
(1)定时器控制寄存器TCON
表2 TCON寄存器结构
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
∙IE1:
外部边沿触发中断1请求标志,其功能和操作类似于TF0。
∙IT1:
外部中断1类型控制位,通过软件设置或清除,用于控制外中断的触发信号类型。
IT1=1,边沿触发。
IT=0是电平触发。
∙IE0:
外部边沿触发中断0请求标志,其功能和操作类似于IE1。
∙IT0:
外部中断0类型控制位,通过软件设置或清除,用于控制外中断的触发信号类型。
其功能和操作类似于IE1。
(2)中断允许寄存器IE
表3 IE寄存器结构
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
EA
-
-
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
∙EA:
中断总控制位,EA=1,CPU开放中断。
EA=0,CPU禁止所有中断。
∙ES:
串行口中断控制位,ES=1允许串行口中断,ES=0,屏蔽串行口中断。
∙ET1:
定时/计数器T1中断控制位。
ET1=1,允许T1中断,ET1=0,禁止T1中断。
∙EX1:
外中断1中断控制位,EX1=1,允许外中断1中断,EX1=0,禁止外中断1中断。
∙ET0:
定时/计数器T0中断控制位。
ET1=1,允许T0中断,ET1=0,禁止T0中断。
∙EX0:
外中断0中断控制位,EX1=1,允许外中断0中断,EX1=0,禁止外中断0中断。
(3)中断优选级控制寄存器IP
表4 IP中断优先级控制寄存器结构
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
-
-
-
PS
PT1
Px1
PT0
PX0
∙PS:
串行口中断口优先级控制位,PS=1,串行口中断声明为高优先级中断,PS=0,串行口定义为低优先级中断。
∙PT1:
定时器1优先级控制位。
PT1=1,声明定时器1为高优先级中断,PT1=0定义定时器1为低优先级中断。
∙PX1:
外中断1优先级控制位。
PT1=1,声明外中断1为高优先级中断,PX1=0定义外中断1为低优先级中断。
∙PT0:
定时器0优先级控制位。
PT1=1,声明定时器0为高优先级中断,PT1=0定义定时器0为低优先级中断。
∙PX0:
外中断0优先级控制位。
PT1=1,声明外中断0为高优先级中断,PX1=0定义外中断0为低优先级中断。
(4)串行通信控制寄存器SCON
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:
表5 串行通信控制寄存器SCON
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SM0
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
∙TI:
发送中断标志位。
方式0时,发送完第8位数据后,由硬件置位,其它方式下,在发送或停止位之前由硬件置位,因此,TI=1表示帧发送结束,TI可由软件清“0”。
∙RI:
接收中断标志位。
接收完第8位数据后,该位由硬件置位,在其他工作方式下,该位由硬件置位,RI=1表示帧接收完成。
(5)T2状态控制寄存器T2CON
表6 T2定时器控制寄存器T2CON
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
TF2
EXF2
RCLK
TCLK
EXEN2
TR2
C/T2
CP/RL2
∙TF2:
T2溢出中断标志。
TF2必须由用户程序清“0”。
当T2作为串口波特率发生器时,TF2不会被置“1”。
∙EXF2:
定时器T2外部中断标志。
EXEN2为1时,当T2EX(P1.1)发生负跳变时置1中断标志DXF2,EXF2必须由用户程序清“0”。
∙EXEN2:
T2的外部中断充许标志
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