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51单片机特殊功能寄存器(SFR)介绍

作者: 时间:2016-12-01 来源:网络 收藏
1、21个寄存器介绍

51系列单片机内部主要有四大功能模块,分别是I/O口模块、中断模块、定时器模块和串口通信模块(串行I/O口),如其结构和功能如下图:

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/201612/324315.htm

图151单片机结构和功能图

51单片机掌握的好坏,其实就是能否正确操作这四个功能模块,而其操作的实质则又是能否对每个模块所对应寄存器的正确操纵。所以下面重点介绍一下51系列单片机内部的特殊功能寄存器(简称SFR,以下说明以此代替)。(关于什么叫特殊功能寄存器,这里先不作介绍,不懂的请查阅51单片机相关资料。)

51单片机内部共有21个SFR,其布局如图2,从图中可以看出,每个SFR占1个字节,多数字节单元中的每一位又有专用的“位名称”。这21个SFR又按是否可以位寻址分为两大部分,ACC、IE、P1等11个可以位寻址,SP、TMOD等不可以位寻址。


图2 51单片机SFR布局图


2、位寻址解释
下面以P1、IE寄存器(可位寻)和TMOD(不可位发)为例解释一下位寻址。

能位寻址是指能够对它的每一位都可以进行位操作,如图3,如P1口接8个灯,灯阳极接正极,阴极接单片机的P1口的8个脚。现在要让接P1口第1个引脚的灯亮,程序中可以写P1=0xfe,也可以先定义deng1=P1^0,即P1口的第1位,至于为什么写P1^0,是因为KEIL软件规定的,然后deng1=0。也就是P1=0xfe和deng1=0都是可以点亮第一个灯,后者deng1=0属于位操作,前者P1=0xfe属于总线操作,也就是8个引脚一起操作。图3 8位灯接线图


下面再以IE寄存器为例进行位操作的解释。IE寄存器为中断允许寄存器,如各位的作用如图4.其中第7位EA是51单片机5个中断的总开关,如要进入任何一个中断时,需先把EA打开,因为可以进行位操作,此时程序有两种写法:1)IE=0x80(假如其它位为0,即1000 0000),也可以直接写EA=1,后者EA=1即属于位操作。这里要注意和前面P1口第1个引脚操作不同的是,前面程序中需先定义deng1=P1^0,这里程序中则不需要定义EA=IE^7,因为KEIL软件中的REG52.H头文件中已经定义好了,这里需要特别注意。




图4 IE中断允许寄存器

至于什么叫不可寻址,则是指不能单独进行每一位的操作,如TMOD定时器工作模式及工作方式寄存器,在进行操作时,只能写TMOD=0xXX。

关于能否进行位操作,可以通过查相关资料知道,当然还有个技巧就是其字节地址换成10进制后能否被“8”整除,能被“8”整除的就能进行位操作,不能被“8”整除就不能,如P1地址为90H,10进制为144 144/8=18,能被整除,所以可以位操作。再如TMOD地址为89H, 10进制为137 137/8=17.125,不能被整除,所以不可以位操作。


3、具体编程中对寄存器的注意
以上解释了位操作的概念,下面接着说明这21个SFR在具体编程中需要注意的地方。

目前单片机开发过程中主要使用两种语言,一种是汇编语言,一种是C语言。如果是使用汇编语言则21个SFR都需要理解,并且其地址这些都需要记住。如果是C语言编程就相对简单些了,由于目前C语言的通用性,绝大部分单片机开发都使用C语言,这里说以C为语言进行编程需注意的地方。

在用C编程中我们只需要撑握IP、IE、SCON、TCON、P1、P2、P3、P4、PCON TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1、SBUF15个寄存器,如图5所示,已用红线和蓝线标出,注意红线的能进行位操作,蓝线的不能进行位操作。


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