8051微控制器特殊功能寄存器（SFRS）

在以前的8051微控制器教程中，我们已经看到了指令集和寻址模式。在本教程中，我们将看看8051微控制器特殊功能寄存器或SFRS。

如果你记得的话8051单片机存储器组织教程中，8051微控制器的内部RAM或数据存储器分为通用寄存器，位寻址寄存器，寄存器银行和特殊功能寄存器或SFRs。

8051微控制器特殊功能寄存器用于编程和控制定时器，串口，I / O端口等不同的硬件外设等。实际上，通过操纵8051微控制器特殊功能寄存器（SFR），您可以评估或更改操作模式8051微控制器。

作为提醒，以下图像显示了8051微控制器内部RAM的基本结构。

8051微控制器特殊功能寄存器（SFRS）

8051微控制器特殊功能寄存器充当控制表，监控和控制8051微控制器的操作。如果您在内部RAM结构中观察到，则将80h到FFH的地址空间分配给SFRS。

在这128个内存位置（80h至FFH）中，只有21个位置实际分配给SFR。每个SFR都有一个字节地址，也是一个唯一的名称，它指定其目的。

由于SFRs是内部RAM结构的一部分，您可以像访问内部RAM一样访问SFRs。主要的区别是地址空间:前128字节(00H到7FH)是用于常规内部RAM，后128字节(80H到FFH)是用于SFRs。

小费：由于分配了可能的128个SFR存储器位置中的21个，建议在编程期间不访问其余寄存器或存储器位置。

在进一步进一步之前，请了解8051微控制器架构。

列出8051微控制器特殊功能寄存器

• 或ACC
• B.
• DPL.
• DPH.
• 即
• 知识产权
• P0
• P1
• P2
• P3
• PCON.
• PSW
• sc
• SBUF
• SP.
• TMOD.
• TCON
• TL0
• Th0.
• TL1
• TH1

8051微控制器特殊功能寄存器类别

所有21 8051微控制器特殊功能寄存器（SFR）以及其功能和内部RAM地址在下表中给出。

有很多方法可以对这21个特殊功能寄存器进行分类，但我找到了以下方式作为合适的方式。8051微控制器的21个特殊功能寄存器分为七组。他们是：

数学或CPU寄存器：A和B

状态寄存器:PSW(程序状态字)

指针寄存器：DPTR(数据指针- DPL, DPH)和SP(堆栈指针)

I / O端口锁存器：P0（端口0），P1（端口1），P2（端口2）和P3（端口3）

外围控制寄存器：PCON, SCON, TCON, TMOD, IE和IP

外围数据寄存器:TL0, TH0, TL1, TH1和SBUF

CPU或数学寄存器

A或蓄电池(ACC)

蓄能器或寄存器A是最重要和最常用的8051单片机SFRs。寄存器A位于SFR内存空间中的地址E0H。累加器用于保存几乎所有ALU操作的数据。

蓄电池的一些操作是:

• 算术运算，如添加，减法，乘法等。
• 逻辑运算，如AND, OR, NOT等。
• 数据传输操作(8051和外部存储器之间)

“累加器”这个名字来自这样一个事实:这个寄存器用于累加(或存储)所有算术运算和大多数逻辑运算的结果。

B (B)登记

B寄存器与ACC一起用于乘法和除法运算。这两个操作是对仅存储在寄存器A和B中的数据执行的。在乘法运算中，一个操作数(乘数或乘数)存储在B寄存器中，同时也是结果的较高字节。

在划分操作的情况下，B寄存器持有除数以及结果的其余部分。它也可以用作正常操作的通用寄存器，并且通常用作程序员用作辅助寄存器来存储临时结果。

寄存器B位于SFR地址空间的地址F0H。

程序状态字（PSW）

PSW或程序状态字寄存器也称为标志寄存器，并且是重要的SFR之一。PSW寄存器由标志位组成，该标志位有助于程序员检查结果的条件并进行决策。

标志是1位存储元素，其存储并指示通过执行某些指令生成的结果的性质。以下图像显示了PSW寄存器的内容。

下表描述了每个标志的功能。

指针寄存器

数据指针(DPTR - DPL和DPH)

数据指针是16位寄存器，并且物理地是DPL（数据指针低）和DPH（数据指针高）SFR的组合。数据指针可以用作单个16位寄存器（作为DPTR）或两个8位寄存器（作为DPL和DPH）。

DPTR没有物理内存地址，但是DPL (DPTR的低字节)和DPH (DPTR的高字节)在SFR内存空间中有单独的地址。DPL = 82H, DPH = 83H。

DPTR寄存器由程序员寻址外部存储器（程序 - ROM或DATA - RAM）使用。

堆栈指针(SP)

SP或Stack指针指向堆栈的顶部，它表示要访问的下一个数据。堆栈指针可以使用PUSH，POP，CALL和RET说明进行访问。堆栈指针是一个8位寄存器，并且在复位后，堆栈指针用07h初始化。

当向堆栈中写入一个新的数据字节时，SP(堆栈指针)自动加1，新数据写入地址为SP+1。当从堆栈读取数据时，从SP中的Address检索数据，然后SP减1 (SP-1)。

I / O端口寄存器（P0，P1，P2和P3）

8051单片机有四个端口，可以作为输入和/或输出。这四个端口分别为P0、P1、P2、P3。每个端口都有一个名称相同的寄存器(即P0、P1、P2和P3)。端口寄存器地址如下:P0—80H、P1—90H、P2—A0H、P2—B0H。

这些SFRs中的每个位对应8051微控制器中的一个物理引脚。所有这些端口寄存器都是位可寻址和字节可寻址。在端口寄存器位上写入1或0将反映为相应引脚上的适当电压(5V和0V)。

如果端口位被设置(声明为1)，对应的端口引脚将被配置为输入，同样如果端口位被清除(声明为0)，对应的端口引脚将被配置为输出。在重置时，所有端口位被设置(1)，因此，所有端口引脚被配置为输入。

外围控制寄存器

PCON（功率控制）

PCON或电源控制寄存器，因为名称建议用于控制8051微控制器的电源模式，位于SFR存储空间的87小时。在PCON寄存器中使用两个位，可以将微控制器设置为空闲模式和断电模式。

注意:PCON寄存器不是位寻址。

在空闲模式期间，微控制器将使时钟信号停止到ALU（CPU），但它被给予定时器，串行，中断等的其他外设。为了终止空闲模式，您必须使用中断或硬件复位。

在断电模式下，振荡器将停止，电源将减少到2V。要终止断电模式，必须使用硬件重置。

除了这两个之外，PCON寄存器还可以用于少数其他用途。PCON寄存器中的SMOD Bit用于控制串口的波特率。

在PCON寄存器中有两个通用的标志位，程序员可以在执行过程中使用它们。

下表描述了PCON寄存器中每个位的功能。

SCON(串行控制)

串行控制或SCON SFR用于控制8051微控制器的串行端口。它位于98h的地址。使用SCON，可以控制串口的串口的操作模式，串口的波特率，并使用串行端口发送或接收数据。

SCON寄存器还包括在发送或接收数据字节时自动设置的位。

下表描述了SCON寄存器中每一位的功能。

串口模式选择位(SM0和SM1)决定了UART的模式和波特率。下表给出了如何使用串口模式选择位配置8051的串口(UART)的概述。

串口模式选择位

TCON(定时器控制)

定时器控制或TCON寄存器用于启动或停止8051单片机的定时器。它还包含指示计时器是否溢出的位。TCON SFR也由中断相关位组成。

下表提供了TCON SFR中的每个位的描述。

TMOD（定时器模式）

TMOD或定时器模式寄存器或SFR用于设置定时器T0和T1的操作模式。较低的四个位用于配置Timer0，并且越高的四个位用于配置Timer1。

下表给出了TMOD SFR中每个位的简要描述。

Gatex位用于相对于INTX引脚操作TIMERX，或者无论INTX引脚如何。

• 只有在设置TR1（在TCON中）并且INT1上的信号很高时，才操作GATE1 = 1 ==> TIMER1。
• 门1 = 0 ==> Timer1无论INT1引脚上的信号如何，都必须设置TR1（在TCON中）。
• 只有在设置TR0（在TCON中）并且INT0上的信号很高时，才操作GATE0 = 1 ==> TIMER0。
• Gate0 = 0 ==> Timer0无论INT0引脚上的信号如何，都必须设置TR0（在TCON中）。

使用C / TX位选择计时器计数的脉冲源。

• Timer1计数从引脚T1 (P3.5)(计数器模式)发出的脉冲
• C/T1 = 0 ==>定时器计数脉冲从内部振荡器(定时器模式)
• C / T0 = 1 ==> Timer0计数来自引脚T0（P3.4）的脉冲（计数器模式）
• C / T0 = 0 ==> Timer0计数来自内部振荡器的脉冲（定时器模式）

注意:对于定时器0和计时器1的X = 0 x = 0。

IE（中断启用）

IE或中断使能寄存器用于启用或禁用单个中断。如果设置有点，则启用相应的中断，如果该位清除，则禁用中断。IE寄存器的位7，即EA位用于启用或禁用所有中断。

下表描述了IE寄存器中的每个位的功能。

注意:中断使能(IE) SFR是位可寻址的。

IP（中断优先级）

IP或中断优先级寄存器用于设置中断的优先级，高或低。如果清除一点，则相应的中断被分配低优先级，并且如果设置该位，则会分配高优先级的中断。

下表描述了IP寄存器中每一位的功能。

注意:中断优先级(IP) SFR是位可寻址。

外围数据寄存器

SBUF（串行数据缓冲区）

串行缓冲区或SBUF寄存器用于在传输或接收时保持串行数据。

TL0/TH0(定时器0低/高)

定时器0由两个SFRS：TL0和TH组成。TL0是较低字节，TH0是更高的字节和一起形成16位TIMER0寄存器。

TL1 / TH1（计时器1低/高）

TL1和TH1是Timer 0的高字节和低字节。

在本教程中，我们已经看到了8051微控制器特殊功能寄存器（SFR），他们的地址，结构，复位值等。