MCS-51单片机的(SFR)特殊功能寄存器
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MCS-51单片机的特殊功能寄存器
从图中我们可以看出,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。
在一个51单片机的内部包含了这么多的东西。
对图进行进一步的分析,我们已知,对并行I/O口的读写只要将数据送入到相应I/O 口的锁存器就可以了,那么对于定时/计数器,串行I/O口等怎么用呢?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)。
事实上,我们已接触过P1这个特殊功能寄存器了,还有哪些呢?看下表
下面,我们介绍一下几个常用的SFR。
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指针寄存器
(1)程序计数器PC
指明即将执行的下一条指令的地址,16位,寻址64KB范围,
复位时PC = 0000H
(2)堆栈指针SP
指明栈顶元素的地址,8位,可软件设置初值,复位时SP = 07H
(3)数据指针DPTR
@R0、@R1、@DPTR;指明访问的数据存储器的单元地址,16位,寻址范围64KB。
DPTR = DPH + DPL。
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
4、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:
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)
下面我们逐一介绍各位的用途
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。
这个我们已知了。
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。
5、P0、P1、P2、P3------这个我们已经知道,是四个并行输入/输出口的寄存器。
它里面的内容对应着管脚的输出。
定时/计数器
(1)定时器方式寄存器:TMOD
(2)定时器控制寄存器:TCON
(3)计数寄存器:TH0、TL0;TH1、TL1。
可用于设定计数初值。
8052/8032增设专用寄存器
(1)定时器2控制寄存器T2CON;控制、设置工作方式。
(2)计数寄存器:TH2、TL2
(3)定时器2捕获/重装载寄存器:RCAP2H、RCAP2L
存放自动重装载到TH2、TL2的数据
寄存器地址88H,位寻址8FH~88H。
位地
8F8E8D8C8B8A8988
址
TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0
位符
号
TF0(TF1)——计数溢出标志位,当计数器计数溢出时,该位置1。
TR0(TR1)——定时器运行控制位
当TR0(TR1)=0 停止定时器/计数器工作
当TR0(TR1)=1 启动定时器/计数器工作
IE0(IE1)——外中断请求标志位
当CPU采样到P3.2(P3.3)出现有效中断请求时,此位由硬件置1。
在中断响应完成后转向中断服务时,再由硬件自动清0。
IT0(IT1)——外中断请求信号方式控制位
当IT0(IT1)=1 脉冲方式(后沿负跳有效)
当IT0(IT1)=0 电平方式(低电平有效)此位由软件置1或清0。
TF0(TF1)——计数溢出标志位
当计数器产生计数溢出时,此位由硬件置1。
当转向中断服务时,再有硬件自动清0。
计数溢出的标志位的使用有两种情况:采用中断方式时,作中断请求标志位来使用;采用查询方式时,作查询状态位来使用。
TMOD:工作方式控制寄存器
当=0时,以运行TR0(或TR1)启动或禁止定时器、计数器
当=1时,以TR0*/INT0(或TR1*/INT1)启动或禁止定时器、计数器GATE=0 以TR0(TR1)启动定时器
GATE=1 以INT0(INT1)启动定时器
C/T=0 定时/计数工作方式选择位
M1M0——工作方式选择位
T2MOD:工作方式控制寄存器
寄存器地址0C9H,不可位寻址
------T2OE DCEN
T2OE:定时器2输出允许位,当=1时,P1.0/T2引脚输出连续脉冲信号DCEN:当=1时,T2配置成向上向下计数器
SCON:串行口控制寄存器
寄存器地址98H,位寻址9FH~98H。
位地址9F9E9D9C9B9A9998
位符号SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RI
SM0、SM1:串行口工作方式选择位
两个选择位对应于四种状态,所以串行口能以四种方式工作,(UART ---异步通讯口)见表2-9。
SM2:多机通信控制位
➢Mode 0时,SM2=0;
➢Mode 1时,若SM2=1,且收到有效的停止位,则RI=1(产生RI中断),否则RI=0;
➢Mode 2或Mode 3时,若SM2=1,且收到第九位为1,则RI=1(产生RI中断),若第九位为0,则RI=0;
REN:允许/禁止串行口接收的控制位
REN=1时,允许接收,REN=0时,禁止接收
TB8:在方式2和方式3中,是被发送的第9位数据,可根据需要由软件置1或清零,也可以作为奇偶校验位,在方式1中是停止位。
RB8:在方式2和方式3中,是被接收的第9位数据(来自第TB8位);在方式1中,RB8收到的是停止位,在方式0中不用。
TI——串行口发送中断请求标志位
当发送完一帧串行数据后,由硬件置1;在转向中断服务程序后,用软件清0。
RI——串行口接收中断请求标志位
当接收完一帧串行数据后,由硬件置1;在转向中断服务程序后,用软件清0。
在C51单片机编程中,头文件INTRINS.H的函数使用起来,就会让你像在用
编时一样简便.
内部函数描述
_crol_ 字符循环左移
_cror_ 字符循环右移
_irol_ 整数循环左移
_iror_ 整数循环右移
_lrol_ 长整数循环左移
_lror_ 长整数循环右移
_nop_ 空操作8051 NOP 指令
_testbit_ 测试并清零位8051 JBC 指令
函数名:_crol_,_irol_,_lrol_
原型:unsigned char _crol_(unsigned char val,unsigned char n);
unsigned int _irol_(unsigned int val,unsigned char n);
unsigned int _lrol_(unsigned int val,unsigned char n);
举例:
_crol_,_cror_:将char型变量循环向左(右)移动指定位数后返回
_testbit_:相当于JBC bitvar测试该位变量并跳转同时清除。
_chkfloat_:测试并返回源点数状态。
就是汇编中的子函数。
_crol_,_cror_:如国二进制数为01010101 那么_crol_(1) 左移1位后将高位补低位。
结果10101010。
功能:_crol_,_irol_,_lrol_以位形式将val 左移n 位,该函数与8051“RLA”指令相关,上面几个函数不同于参数类型。
例:
#include <intrins.h>
main()
{
unsigned int y;
C-5 1 程序设计37
y=0x00ff;
y=_irol_(y,4);
}
函数名:_cror_,_iror_,_lror_
原型:unsigned char _cror_(unsigned char val,unsigned char n);
unsigned int _iror_(unsigned int val,unsigned char n);
unsigned int _lror_(unsigned int val,unsigned char n);
功能:_cror_,_iror_,_lror_以位形式将val 右移n 位,该函数与8051“RRA”指令相关,上面几个函数不同于参数类型。
例:
#include <intrins.h>
main()
{
unsigned int y;
y=0x0ff00;
y=_iror_(y,4);
}
函数名:_nop_
原型:void _nop_(void);
功能:_nop_产生一个NOP 指令,该函数可用作C 程序的时间比较。
C51 编译器在_nop_函数工作期间不产生函数调用,即在程序中直接执行了NOP 指令。
例:
P()=1;
_nop_();
P()=0;
函数名:_testbit_
原型:bit _testbit_(bit x);
功能:_testbit_产生一个JBC 指令,该函数测试一个位,当置位时返回1,否则返回0。
如果该位置为1,则将该位复位为0。
8051 的JBC 指令即用作此目的。
_testbit_只能用于可直接寻址的位;在表达式中使用是不允许的。
在C51单片机编程中,头文件INTRINS.H的函数使用起来,就会让你像在用汇编时一样简便.
内部函数描述
_crol_ 字符循环左移
_cror_ 字符循环右移
_irol_ 整数循环左移
_iror_ 整数循环右移
_lrol_ 长整数循环左移
_lror_ 长整数循环右移
_nop_ 空操作8051 NOP 指令
_testbit_ 测试并清零位8051 JBC 指令
函数名:_crol_,_irol_,_lrol_
原型:unsigned char _crol_(unsigned char val,unsigned char n); unsigned int _irol_(unsigned int val,unsigned char n);
unsigned int _lrol_(unsigned int val,unsigned char n);
举例:
_crol_,_cror_:将char型变量循环向左(右)移动指定位数后返回
_testbit_:相当于JBC bitvar测试该位变量并跳转同时清除。
_chkfloat_:测试并返回源点数状态。
就是汇编中的子函数。
_crol_,_cror_:如国二进制数为01010101 那么_crol_(1) 左移1位后将高位补低位。
结果10101010。
功能:_crol_,_irol_,_lrol_以位形式将val 左移n 位,该函数与8051“RLA”指令相关,上面几个函数不同于参数类型。
例:
#include <intrins.h>
main()
{
unsigned int y;
C-5 1 程序设计37
y=0x00ff;
y=_irol_(y,4);
}
函数名:_cror_,_iror_,_lror_
原型:unsigned char _cror_(unsigned char val,unsigned char n);
unsigned int _iror_(unsigned int val,unsigned char n);
unsigned int _lror_(unsigned int val,unsigned char n);
功能:_cror_,_iror_,_lror_以位形式将val 右移n 位,该函数与8051“RRA”指令相关,上面几个函数不同于参数类型。
例:
#include <intrins.h>
main()
{
unsigned int y;
y=0x0ff00;
y=_iror_(y,4);
}
函数名:_nop_
原型:void _nop_(void);
功能:_nop_产生一个NOP 指令,该函数可用作C 程序的时间比较。
C51 编译器在_nop_函数工作期间不产生函数调用,即在程序中直接执行了NOP 指令。
例:
P()=1;
_nop_();
P()=0;
函数名:_testbit_
原型:bit _testbit_(bit x);
功能:_testbit_产生一个JBC 指令,该函数测试一个位,当置位时返回1,否则返回0。
如果该位置为1,则将该位复位为0。
8051 的JBC 指令即用作此目的。
_testbit_只能用于可直接寻址的位;在表达式中使用是不允许的。
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