51單片機寄存器

21個特殊功能寄存器（52系列是26個）不連續地分佈在128個字節的SFR存儲空間中，地址空間爲80H-FFH，在這片SFR空間中，包含有128個位地址空間，地址也是80H-FFH，但只有83個有效位地址，可對11個特殊功能寄存器的某些位作位尋址操作（這裏介紹一個技巧：其地址能被8整除的都可以位尋址）。

　　在51單片機內部有一個CPU用來運算、控制，有四個並行I/O口，分別是P0、P1、P2、P3，有ROM，用來存放程序，有RAM，用來存放中間結果，此外還有定時/計數器，串行I/O口，中斷系統，以及一個內部的時鐘電路。在單片機中有一些獨立的存儲單元是用來控制這些器件的，被稱之爲特殊功能寄存器（SFR）。這樣的特殊功能寄存器51單片機共有21個並且都是可尋址的列表如下(其中帶*號的爲52系列所增加的特殊功能寄存器）：

MCS－51單片機的特殊功能寄存器
符號	地址	功能介紹
B	F0H	B寄存器
ACC	E0H	累加器
PSW	D0H	程序狀態字
TH2*	CDH	定時器/計數器2（高8位）
TL2*	CCH	定時器/計數器2（低8位）
RCAP2H*	CBH	外部輸入（P1.1）計數器/自動再裝入模式時初值寄存器高八位
RCAP2L*	CAH	外部輸入（P1.1）計數器/自動再裝入模式時初值寄存器低八位
T2CON*	C8H	T2定時器/計數器控制寄存器
IP	B8H	中斷優先級控制寄存器
P3	B0H	P3口鎖存器
IE	A8H	中斷允許控制寄存器
P2	A0H	P2口鎖存器
SBUF	99H	串行口鎖存器(串行數據緩衝器）
SCON	98H	串行口控制寄存器
P1	90H	P1口鎖存器
TH1	8DH	定時器/計數器1（高8位）
TH0	8CH	定時器/計數器1（低8位）
TL1	8BH	定時器/計數器0（高8位）
TL0	8AH	定時器/計數器0（低8位）
TMOD	89H	T0、T1定時器/計數器方式控制寄存器
TCON	88H	T0、T1定時器/計數器控制寄存器
DPH	83H	數據地址指針（高8位）
DPL	82H	數據地址指針（低8位）
SP	81H	堆棧指針
P0	80H	P0口鎖存器
PCON	87H	電源控制寄存器

分別說明如下：

1、ACC---是累加器，通常用A表示

　　這是個什麼東西，可不能從名字上理解，它是一個寄存器，而不是一個做加法的東西，爲什麼給它這麼一個名字呢？或許是因爲在運算器做運算時其中一個數一定是在ACC中的緣故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍後在中篇中我們將學到指令，可以發現，所有的運算類指令都離不開它。自身帶有全零標誌Z，若A＝0則Z＝1；若A≠0則z＝0。該標誌常用作程序分枝轉移的判斷條件。

2、B--一個寄存器

　　在做乘、除法時放乘數或除數，不做乘除法時，隨你怎麼用。

3、PSW-----程序狀態字。

　　這是一個很重要的東西，裏面放了CPU工作時的很多狀態，藉此，我們可以瞭解CPU的當前狀態，並作出相應的處理。它的各位功能請看下錶：

PSW 程序狀態字
D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
CY	AC	F0	RS1	RS0	OV		P

下面我們逐一介紹各位的用途

CY：進位標誌。

　　8051中的運算器是一種8位的運算器，我們知道，8位運算器只能表示到0-255，如果做加法的話，兩數相加可能會超過255，這樣最高位就會丟失，造成運算的錯誤，怎麼辦？最高位就進到這裏來。這樣就沒事了。有進、借位，CY＝1；無進、借位，CY＝0
　　例：78H+97H（01111000+10010111）

AC：輔助進、借位(高半字節與低半字節間的進、借位)。

　　例：57H+3AH（01010111+00111010）

F0：用戶標誌位

　　由用戶（編程人員）決定什麼時候用，什麼時候不用。
RS1、RS0：工作寄存器組選擇位

　　通過修改PSW中的RS1、RS0兩位的狀態，就能任選一個工作寄存器區。這個特點提高了MCS-51現場保護和現場恢復的速度。對於提高CPU的工作效率和響應中斷的速度是很有利的。若在一個實際的應用系統中，不需要四組工作寄存器，那麼這個區域中多餘單元可以作爲一般的數據緩衝器使用。

工作寄存器區選擇
RS1	RS0	當前使用的工作寄存器區R0~R7
0	0	0區(00~07H)
0	1	1區(08~0Fh)
1	0	2區(10~17h)
1	1	3區(18~1Fh)

0V：溢出標誌位

　　運算結果按補碼運算理解。有溢出，OV=1；無溢出，OV＝0。什麼是溢出我們後面的章節會講到。

P：奇偶校驗位

　　它用來表示ALU運算結果中二進制數位“1”的個數的奇偶性。若爲奇數，則P=1，否則爲0。運算結果有奇數個1，P＝1；運算結果有偶數個1，P＝0。
　　例：某運算結果是78H（01111000），顯然1的個數爲偶數，所以P=0。

4、DPTR（DPH、DPL）--------數據指針

　　可以用它來訪問外部數據存儲器中的任一單元，如果不用，也可以作爲通用寄存器來用，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片外數據RAM或程序存儲器作64K字節範圍內的數據操作。

5、P0、P1、P2、P3--------輸入輸出口（I/O）寄存器

　　這個我們已經知道，是四個並行輸入/輸出口（I/O）的寄存器。它裏面的內容對應着管腳的輸出。

6、IE-----中斷充許寄存器
可按位尋址，地址：A8H

IE 中斷充許寄存器
B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
EA	-	ET2	ES	ET1	EX1	ET0	EX0

• EA （IE.7）：EA=0時，所有中斷禁止（即不產生中斷）；EA=1時，各中斷的產生由個別的允許位決定
• - （IE.6）：保留
• ET2（IE.5）：定時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1中斷充許
• EX1（IE.2）：外中斷INT1中斷充許
• ET0（IE.1）：定時器0中斷充許
• EX0（IE.0）：外部中斷INT0的中斷允許

7、IP-----中斷優先級控制寄存器
可按位尋址，地址位B8H

IP 中斷優先級控制寄存器
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）：定時2中斷優先（8052用）
• PS （IP.4）：串行口中斷優先
• PT1（IP.3）：定時1中斷優先
• PX1（IP.2）：外中斷INT1中斷優先
• PT0（IP.1）：定時器0中斷優先
• PX0（IP.0）：外部中斷INT0的中斷優先

8、TMOD-----定時器/計數器工作方式寄存器
不按位尋址，地址89H

TMOD 定時器控制寄存器
B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
GATE	C/T	M1	M0	GATE	C/T	M1	M0

• GATE ：定時操作開關控制位，當GATE=1時，INT0或INT1引腳爲高電平，同時TCON中的TR0或TR1控制位爲1時，計時/計數器0或1纔開始工作。若GATE=0，則只要將TR0或TR1控制位設爲1，計時/計數器0或1就開始工作。
• C/T ：定時器或計數器功能的選擇位。C/T=1爲計數器，通過外部引腳T0或T1輸入計數脈衝。C/T=0時爲定時器，由內部系統時鐘提供計時工作脈衝。
• M1 、M0：T0、T1工作模式選擇位

M1 、M0：T0、T1工作模式選擇位
M1	M0	工作模式
0	0	方式0，13位計數/計時器
0	1	方式,1，16位計數/計時器
1	0	方式2，8位自動加載計數/計時器
1	1	方式3，僅適用於T0，定時器0分爲兩個獨立的8位定時器/計數器TH0及TL0，T1在方式3時停止工作

9、TCON-----定時器/計數器控制寄存器

可按位尋址，地址位88H

TCON 定時器控制寄存器
B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

• TF1：定時器T1溢出標誌，可由程序查詢和清零，TF1也是中斷請求源，當CPU響應T1中斷時由硬件清零。
• TF0：定時器T0溢出標誌，可由程序查詢和清零，TF0也是中斷請求源，當CPU響應T0中斷時由硬件清零。
• TR1：T1充許計數控制位，爲1時充許T1計數。
• TR0：T0充許計數控制位，爲1時充許T0計數。
• IE1：外部中斷1請示源（INT1，P3.3）標誌。IE1＝1，外部中斷1正在向CPU請求中斷，當CPU響應該中斷時由硬件清“0”IE1（邊沿觸發方式）。
• IT1：外部中斷源1觸發方式控制位。IT1＝0，外部中斷1程控爲電平觸發方式，當INT1（P3.3）輸入低電平時，置位IE1。
• IE0：外部中斷0請示源（INT0，P3.2）標誌。IE0＝1，外部中斷1正在向CPU請求中斷，當CPU響應該中斷時由硬件清“0”IE0（邊沿觸發方式）。
• IT0：外部中斷源0觸發方式控制位。IT0＝0，外部中斷1程控爲電平觸發方式，當INT0（P3.2）輸入低電平時，置位IE0。

10、SCON----串行通信控制寄存器

　　它是一個可尋址的專用寄存器，用於串行數據的通信控制，單元地址是98H，其結構格式如下：

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－波特率由振盪器頻率所定：振盪器頻率/12
　　　　　01 方式1－波特率由定時器T1或T2的溢出率和SMOD所定：2^SMOD ×(T1溢出率)/32
　　　　　10 方式2－波特率由振盪器頻率和SMOD所定：2^SMOD ×振盪器頻率/64
　　　　　11 方式3－波特率由定時器T1或T2的溢出率和SMOD所定：2^SMOD ×(T1溢出率)/32
(2)SM2：多機通信控制位。< br> 多機通信是工作於方式2和方式3，SM2位主要用於方式2和方式3。接收狀態，當串行口工作於方式2或3，以及SM2=1時，只有當接收到第9位數據（RB8）爲1時，才把接收到的前8位數據送入SBUF，且置位RI發出中斷申請，否則會將接受到的數據放棄。當SM2=0時，就不管第位數據是0還是1，都難得數據送入SBUF，併發出中斷申請。
工作於方式0時，SM2必須爲0。
(3)REN：允許接收位。< br> REN用於控制數據接收的允許和禁止，REN=1時，允許接收，REN=0時，禁止接收。
(4)TB8：發送接收數據位8。< br> 在方式2和方式3中，TB8是要發送的——即第9位數據位。在多機通信中同樣亦要傳輸這一位，並且它代表傳輸的地址還是數據，TB8=0爲數據，TB8=1時爲地址。
(5)RB8：接收數據位8。
在方式2和方式3中，RB8存放接收到的第9位數據，用以識別接收到的數據特徵。
(6)TI：發送中斷標誌位。
可尋址標誌位。方式0時，發送完第8位數據後，由硬件置位，其它方式下，在發送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示幀發送結束，TI可由軟件清“0”。
(7)RI：接收中斷標誌位。
可尋址標誌位。接收完第8位數據後，該位由硬件置位，在其他工作方式下，該位由硬件置位，RI=1表示幀接收完成。

11、PCON-----電源管理寄存器
　　 PCON主要是爲CHMOS型單片機的電源控制而設置的專用寄存器，單元地址是87H，其結構格式如下：

PCON電源管理寄存器結構
D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
SMOD	-	-	-	GF1	GF0	PD	IDL

　　在CHMOS型單片機中，除SMOD位外，其他位均爲虛設的，SMOD是串行口波特率倍增位，當SMOD=1時，串行口波特率加倍。系統復位默認爲SMOD=0。

12、T2CON-----T2狀態控制寄存器

T2CON 定時器控制寄存器
B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
TF2	EXF2	RCLK	TCLK	EXEN2	TR2	C/T2	CP/RL2

• TF2：T2溢出中斷標誌。TF2必須由用戶程序清“0”。當T2作爲串口波特率發生器時，TF2不會被置“1”。
• EXF2：定時器T2外部中斷標誌。EXEN2爲1時，當T2EX（P1.1）發生負跳變時置1中斷標誌DXF2，EXF2必須由用戶程序清“0”。
• TCLK：串行接口的發送時鐘選擇標誌。TCLK=1時，T2工作于波特率發生器方式。
• RCLK：串行接口的接收時鐘選擇標誌位。RCLK＝1時，T2工作于波特率發生器方式。
• EXEN2：T2的外部中斷充許標誌。
• C/T2：外部計數器/定時器選擇位。C/T2=1時，T2爲外部事件計數器，計數脈衝來自T2（P1.0）；C/T2=0時，T2爲定時器，振盪脈衝的十二分頻信號作爲計數信號。
• TR2：T2計數/定時控制位。TR1爲1時充許計數，爲0時禁止計數。
• CP/RL2：捕捉和常數自動再裝入方式選擇位。爲1時工作於捕捉方式，爲0時T2工作於常數自動再裝入方式。當TCLK或RCLK爲1時，CP/RL2被忽略，T2總是工作於常數自動再裝入方式。

　　下面對T2CON的D0、D2、D4、D5幾位主要控制T2的工作方式，下面對這幾位的組合關係進行總結

定時器T2方式選擇
RCLK+TCLK	CP/RL2	TR2	工作方式
0	0	1	16位常數自動再裝入方式
0	1	1	16位捕捉方式
1	×	1	串行口波特率發生器方式
×	×	0	停止計數