通過前面的學習,我們已知單片機的內部有ROM、有RAM、有并行I/O口,那么,除了這些東西之外,單片機內部究竟還有些什么,這些個零碎的東西怎么連在一起的,讓我們來對單片機內部的寄存器作一個完整的功能分析吧!
下圖中我們能看出,在51單片機內部有一個CPU用來運算、控制,有四個并行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(shù)器,串行I/O口,中斷系統(tǒng),以及一個內部的時鐘電路。在一個51單片機的內部包含了這么多的東西。
<單片機內部結構圖>

對上面的圖進行進一步的分析,我們已知,對并行I/O口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送入到對應I/O口的鎖存器就能了,那么對于定時/計數(shù)器,串行I/O口等怎么用呢?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,被稱之為特殊功能寄存器(SFR)。事實上,我們已接觸過P1這個特殊功能寄存器了,還有哪些呢?看下表1
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(tài)字?
IP? B8H? 中斷優(yōu)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?
SCON? 98H? 串行口控制寄存器?
P1? 90H? P1口鎖存器?
TH1? 8DH? 定時器/計數(shù)器1(高8位)?
TH0? 8CH? 定時器/計數(shù)器1(低8位)?
TL1? 8BH? 定時器/計數(shù)器0(高8位)?
TL0? 8AH? 定時器/計數(shù)器0(低8位)?
TMOD? 89A? 定時器/計數(shù)器方式控制寄存器?
TCON? 88H? 定時器/計數(shù)器控制寄存器?
DPH? 83H? 數(shù)據(jù)地址指針(高8位)?
DPL? 82H? 數(shù)據(jù)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?
表1 <特殊功能寄存器地址映象表(一)>

<特殊功能寄存器地址映象表(二)>

下面,我們介紹一下幾個常用的SFR,看圖2。
ACC:累加器,常常用A表示。這是個什么東西,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,為什么給它這么一個名字呢?或許是因為在運算器做運算時其中一個數(shù)一定是在ACC中的緣故吧。它的名字特殊,身份也特殊,稍后我們將學到指令,能發(fā)現(xiàn),所有的運算類指令都離不開它。
2、B:一個寄存器。在做乘、除法時放乘數(shù)或除數(shù),不做乘除法時,隨你怎么用。
3、PSW:程序狀態(tài)字。這是一個很重要的東西,里面放了CPU工作時的很多狀態(tài),借此,我們能了解CPU的當前狀態(tài),并作出對應的處理。它的各位功能請看表2
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
CY AC F0 RS1 RS0 OV P
表2
PSW也稱為標志寄存器,了解這個對于了解單片機原理非常的重要,存放各有關標志。其結構和定義如下:
下面我們逐一介紹sfr各位的用途
(1)CY:進位標志。用于表示Acc.7有否向更高位進位。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(shù)相加可能會超過255,這樣最高位就會丟失,造成運算的錯誤,怎么辦?最高位就進到這里來。這樣就沒事了。
例:78H+97H(01111000+10010111)
(2)AC:輔助進位標志也叫半進位標志。 用于表示Acc.3有否向Acc.4進位
例:57H+3AH(01010111+00111010)
(3)F0:用戶標志位,由我們(編程人員)決定什么時候用,什么時候不用。
(4)RS1、RS0:工作寄存器組選擇位。這個我們已知了。
RS1、RS0 = 00 —— 0區(qū)(00H~07H)
RS1、RS0 = 01 —— 1區(qū)(08H~0FH)
RS1、RS0 = 10 —— 2區(qū)(10H~17H)
RS1、RS0 = 11 —— 3區(qū)(18H~1FH)
(5)0V:溢出標志位。 表示Acc在有符號數(shù)算術運算中的溢出,什么是溢出我們稍后再談吧。
(6)P:奇偶校驗位:它用來表示ALU運算結果中二進制數(shù)位“1”的個數(shù)的奇偶性。若為奇數(shù),則P=1,不然為0。
例:某運算結果是78H(01111000),顯然1的個數(shù)為偶數(shù),所以P=0。
4、DPTR(DPH、DPL):數(shù)據(jù)指針,能用它來訪問外部數(shù)據(jù)存儲器中的任一單元,如果不用,也能作為通用寄存器來用,由我們自已決定如何使用。16位,由兩個8位寄存器DPH、DPL組成。主要用于存放一個16位地址,作為訪問外部存儲器(外RAM和ROM)的地址指針。
5、P0、P1、P2、P3:這個我們已經(jīng)知道,是四個并行輸入/輸出口的寄存器。它里面的內容對應著管腳的輸出。
6、SP:堆棧指針。(專用于指出堆棧頂部數(shù)據(jù)的地址。)
堆棧介紹:日常生活中,我們都注意到過這樣的現(xiàn)象,家里洗的碗,一只一只摞起來,最晚放上去的放在最上面,而最早放上去的則放在最下面,在取的時候正好相反,先從最上面取,這種現(xiàn)象我們用一句話來概括:“先進后出,后進先出”。請大家想想,還有什么地方有這種現(xiàn)象?其實比比皆是,建筑工地上堆放的磚頭、材料,倉庫里放的貨物,都是“先進后出,后進先出”,這實際是一種存取物品的規(guī)則,我們稱之為“堆棧”。
在單片機中,我們也能在RAM中構造這樣一個區(qū)域,用來存放數(shù)據(jù),這個區(qū)域存放數(shù)據(jù)的規(guī)則就是“先進后出,后進先出”,我們稱之為“堆棧”。為什么需要這樣來存放數(shù)據(jù)呢?存儲器本身不是能按地址來存放數(shù)據(jù)嗎?對,知道了地址的確就能知道里面的內容,但如果我們需要存放的是一批數(shù)據(jù),每一個數(shù)據(jù)都需要知道地址那不是麻煩嗎?如果我們讓數(shù)據(jù)一個接一個地放置,那么我們只要知道第一個數(shù)據(jù)所在地址單元就能了(看圖2)如果第一個數(shù)據(jù)在27H,那么第二、三個就在28H、29H了。所以利用堆棧這種辦法來放數(shù)據(jù)能簡化操作

那么51中堆棧什么地方呢?單片機中能存放數(shù)據(jù)的區(qū)域有限,我們不能夠專門分配一塊地方做堆棧,所以就在內存(RAM)中開辟一塊地方,用于堆棧,但是用內存的哪一塊呢?還是不好定,因為51是一種通用的單片機,各人的實際需求各不相同,有人需要多一些堆棧,而有人則不需要那么多,所以怎么分配都不合適,怎樣來解決這個問題?分不好干脆就不分了,把分的權利給用戶(編程者),根據(jù)自已的需要去定吧,所以51單片機中堆棧的位置是能變化的。而這種變化就體現(xiàn)在SP中值的變化,看圖2,SP中的值等于27H不就相當于是一個指針指向27H單元嗎?當然在真正的51機中,開始指針所指的位置并非就是數(shù)據(jù)存放的位置,而是數(shù)據(jù)存放的前一個位置,比如一開始指針是指向27H單元的,那么第一個數(shù)據(jù)的位置是28H單元,而不是27H單元,為什么會這樣,我們在學堆棧命令時再說明。其它的SFR,我們在用到時再介紹。
在C語言環(huán)境下訪問特殊功能寄存器sfr的經(jīng)驗
10546
51單片機的寄存器如何賦值
24434
51單片機尋址方式的疑問:為什么B寄存器在乘除法指令中是寄存器尋址?
單片機特殊功能寄存器的相關資料分享
單片機教程(7)特殊功能寄存器
單片機的特殊功能寄存器SFR
單片機的特殊功能寄存器typedef定義
單片機的特殊功能寄存器定義
單片機的一些特殊功能寄存器
單片機的一些特殊功能寄存器定義
單片機的一些特殊功能寄存器定義
單片機的內部資源
【51單片機教程講堂】分析單片機的特殊功能寄存器
了解單片機中的特殊功能寄存器
淺析單片機引腳的特殊功能
電源管理特殊功能寄存器PCON介紹
請問特殊功能寄存器的字節(jié)地址為什么不是連續(xù)?
NY8A050D單片機,AD單片機,九齊代理
單片機的特殊功能寄存器結構原理分析
3786
單片機視頻教程02:點亮你的LED
88740
單片機視頻教程06:使用定時器的方法
16793
什么是單片機特殊功能寄存器,有什么作用
42632
什么是單片機ad轉換,單片機ad轉換處理方法
59004單片機關鍵字sfr和sbit區(qū)別
105367課:單片機的特殊功能寄存器
1850
單片機雙DPTR的使用方法
12953
51單片機特殊功能寄存器有哪些_功能是什么
38291
51單片機、AVR單片機和PIC單片機的IO口操作
11457
詳細剖析單片機定時器的寄存器
11339
51單片機寄存器功能一覽表
54055
基于ARM單片機中的部分寄存器地址為什么會相差4
3852
STC單片機常用特殊功能寄存器速查STC SFR2正式版軟件工具免費下載
08051單片機有哪些復位方法
12375【硬見小百科】單片機的特殊功能寄存器
6122單片機教程之MCS51單片機的資料結構說明
1451單片機的21個特殊功能寄存器的詳細資料說明
1451單片機串口通訊需要注意的寄存器及51單片機使用PRINTF的示例程序
251單片機的IO口寄存器的詳細資料說明
351單片機的一些特殊寄存器資料說明
251單片機特殊功能寄存器在C51程序中的定義詳細說明
151單片機特殊功能寄存器中的字節(jié)尋址和位尋址表詳細說明
451單片機的21個特殊功能寄存器詳細資料概述
851單片機應用開發(fā)快速入門學習教程分享
051單片機電源管理寄存器PCON及單片機的空閑掉電正常工作模式介紹
151單片機匯編語言教程之單片機的特殊功能寄存器資料說明
3單片機sbit的含義及用法
43171
80C51單片機實現(xiàn)專用寄存器位尋址的設計方案
3924
51單片機進階學習計劃
359751單片機原理以及接口技術(二)-單片機結構和原理
0單片機寄存器
11單片機與上位機的串行通信
6251單片機的原理,指令,寄存器,以及接口
9#太原理工大學機器人團隊#C51單片機學習20天打卡——Day 1
0單片機資料入門大全
2單片機原理與實踐學習記錄之51單片機I/O口簡單應用
37單片機:內部資源
4051單片機(十七)—— 定時器2寄存器介紹及功能描述
14msp4306989單片機的寄存器 第五章
27c51單片機——led燈的初步學習
10發(fā)現(xiàn)好文!51單片機特殊功能寄存器 /I/O口操作 /中斷/ 定時器/ 串口通信/ ---位尋址解釋由來--以及程序例程
50單片機掃盲課程:論單片機的特殊功能寄存器
0單片機怎么通過按鍵控制計時器的開始和停止_超詳細!51單片機寄存器功能一覽表...
2051單片機的特殊功能寄存器到底在哪,為何51子系列沒有高128B仍然有特殊功能寄存器
22嵌入式開發(fā)學習筆記6-了解單片機中的特殊功能寄存器(定時器/計數(shù)器)
16【硬見小百科】單片機的特殊功能寄存器
14單片機定時器的寄存器
1單片機存儲器的入門知識分享
1916
單片機寄存器和存儲器哪個好
1124單片機寄存器有哪些 單片機寄存器怎么理解 寄存器和單片機的關系
7463單片機工作寄存器作用 單片機常用專用寄存器
9158sbit在單片機中的作用和用法
22990寄存器和單片機的關系與區(qū)別
1852
電子發(fā)燒友App







評論