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内存组织RAM

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.
  • 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。

8051微控制器特殊功能寄存器(SFRS)图像2

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

下表描述了每个标志的功能。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

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)。

8051微控制器特殊功能寄存器(SFRS)图像8_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。

8051微控制器特殊功能寄存器(SFRS)图像9_1

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。

8051微控制器特殊功能寄存器(SFRS)图像10_1

下表描述了PCON寄存器中每个位的功能。

象征 描述 额外的信息
7. sm 串口通信波特率修改位

如果为1,则使用Timer 1使波特率加倍。若为0,表示正常定时器1的波特率。

6 - 4

- - - -

3.

GF1.

通用用户标志(第1位)

2 GF0. 通用用户标志(位0)

1

PD 击中钻头 要输入电源,请设置为1
0. IDL 空闲模式位

设置为1,进入Idle Down模式

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

下表描述了SCON寄存器中每一位的功能。

象征 描述
7. SM0

串口模式选择位0

6.

SM1 串口模式选择位
5. SM2

多处理器通信。一些

4.

接收启用位
3. TB8

传输位8.

2

RB8. 收到的第8位
1 TI.

传输中断标志

0.

ri.

接收中断标志

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

SM0

SM1 模式 描述 波特率
0. 0. 0. 8位同步移位寄存器模式

固定波特率

(振荡器频率/ 12)

0.

1 1 8位标准UART

模式

可变波特率(可通过定时器1设置)
1 0. 2 9位多处理器通信模式

固定波特率

(振荡器频率/ 32或振荡器频率/ 64

1

1 3. 9位多处理器通信模式

可变波特率(可通过定时器1设置)

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

下表提供了TCON SFR中的每个位的描述。

象征 描述

额外的信息

7.

TF1 定时器1溢出标志 计时器1溢出(全部1s至0)设置。当处理器在001BH处执行ISR时清除。
6. TR1 定时器1运行控制位

若要启用Timer/Counter,设置为1。允许停止计时器。

5.

TF0 定时器0溢出标志 定时器0溢出(全部1s至0)设置。当处理器在000BH执行ISR时清除。
4. TR0. 定时器0运行控制位

若要启用Timer/Counter,设置为1。允许停止计时器。

3.

IE1 Ext.中断1边缘标志 在INT1(P3.3)上收到高到低电平的设置。当处理器在0013h执行ISR时清除。
2 IT1 Ext.中断1类型控制位

如果1,中断1发生在下降沿上。如果0,中断1发生在低级别。

1

IE0 ext。中断0边缘标志 当INT0 (P3.2)上接收到HIGH到LOW时设置为1。当处理器在0003H执行ISR时清除。
0. IT0. ext。中断0类型控制位

如果1,则在下降沿发生中断0。如果0,则中断0发生在低电平上。

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

下表给出了TMOD SFR中每个位的简要描述。

象征

描述

7/3

或门启用位
6 / 2 C / Tx

选择计时器或计数器模式

5/1

TxM1 定时器/计数器操作模式选择位1
4/0 TxM0

定时器/计数器操作模式选择位0

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)

TxM0

TxM1 模式

描述

0.

0. 0. 13位定时器模式(THx - 8位和TLx - 5位)

0.

1 1 16位定时器模式
1 0. 2

8位自动重新加载定时器模式

1 1 3.

两个8位定时器模式或分裂定时器模式

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

下表描述了IE寄存器中的每个位的功能。

象征 描述

额外的信息

7.

EA 全局中断使能位。 如果设置为1,则可以启用单个中断。如果设置为0,则禁用所有中断。
6. -

-

5.

ET2. 保留
4. 西文 串口中断使能位

如果设置为1,表示开启“串口中断”。如果设置为0,表示禁用“串口中断”。

3.

ET1. 定时器1溢出中断使能位 如果设置为1,则启用计时器1溢出中断。如果设置为0,则禁用定时器1溢出中断。
2 例1 Ext.中断1使能位

如果设置为1,则。中断1已启用。如果设置为0,则。中断1被禁用。

1

ET0. 定时器0溢出中断使能位 如果设置为1,定时器0启用溢出中断。如果设置为0,Timer 0溢出中断将被禁用。
0. EX0 Ext.中断0使能位

如果设置为1,则。中断0已启用。如果设置为0,则。中断0已禁用。

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

下表描述了IP寄存器中每一位的功能。

象征

描述

7.

- -
6. -

-

5.

PT2 保留
4. PS.

串口中断的优先级

3.

PT1 定时器1溢出中断优先级
2 PX1

分机中断1的优先级

1

PT0 定时器0溢出中断的优先级
0. PX0

分机中断0的优先级

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

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。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

TL1 / TH1(计时器1低/高)

TL1和TH1是Timer 0的高字节和低字节。

8051单片机特殊功能寄存器(SFRs

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。

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