51单片机内部控制寄存器
通过前面课程的学习，我们已知道了单片机的内部有ROM、有RAM、有并行I/O口，那么，除了这些东西之外，单片机内部究竟还有些什么？这些个零碎的东西怎么连在一起的？
本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/201611/320553.htm下面就让我们来对单片机内部作一个完整的分析吧！
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？看表1
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表1
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| 符号 | 地址 | 功能介绍 |
| B | F0H | B寄存器 |
| ACC | E0H | 累加器 |
| PSW | D0H | 程序状态字 |
| IP | B8H | 中断优先级控制寄存器 |
| P3 | B0H | P3口锁存器 |
| IE | A8H | 中断允许控制寄存器 |
| P2 | A0H | P2口锁存器 |
| SBUF | 99H | 串行口锁存器 |
| SCON | 98H | 串行口控制寄存器 |
| P1 | 90H | P1口锁存器 |
| TH1 | 8DH | 定时器/计数器1（高8位） |
| TH0 | 8CH | 定时器/计数器1（低8位） |
| TL1 | 8BH | 定时器/计数器0（高8位） |
| TL0 | 8AH | 定时器/计数器0（低8位） |
| TMOD | 89H | 定时器/计数器方式控制寄存器 |
| TCON | 88H | 定时器/计数器控制寄存器 |
| DPH | 83H | 数据地址指针（高8位） |
| DPL | 82H | 数据地址指针（低8位） |
| SP | 81H | 堆栈指针 |
| P0 | 80H | P0口锁存器 |
| PCON | 87H | 电源控制寄存器 |
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、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。它的各位功能请看表2
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表2
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D7
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D6
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D5
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D4
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D3
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D2
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D1
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D0
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CY
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AC
|
F0
|
RS1
|
RS0
|
OV
|
P
|
|
下面我们逐一介绍各位的用途
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）
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。
4、DPTR（DPH、DPL）--------数据指针，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。
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。
6、IE-----中断充许寄存器
按位寻址，地址：A8H
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B7
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B6
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B5
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B4
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B3
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B2
|
B1
|
B0
|
|
EA
|
-
|
ET2
|
ES
|
ET1
|
EX1
|
ET0
|
EX0
|
EA （IE.7）：EA=0时，所有中断禁止（即不产生中断）
EA=1时，各中断的产生由个别的允许位决定
- （IE.6）：保留
ET2（IE.5）：定时2溢出中断充许（8052用）
ES （IE.4）：串行口中断充许（ES=1充许，ES=0禁止）
ET1（IE.3）：定时1中断充许
EX1（IE.2）：外中断INT1中断充许
ET0（IE.1）：定时器0中断充许
EX0（IE.0）：外部中断INT0的中断允许
7、IP-----中断优先级控制寄存器
按位寻址，地址位B8H
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B7
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B6
|
B5
|
B4
|
B3
|
B2
|
B1
|
B0
|
|
-
|
-
|
PT2
|
PS
|
PT1
|
PX1
|
PT0
|
PX0
|
- （IP.7）：保留
- （IP.6）：保留
PT2（IP.5）：定时2中断优先（8052用）
PS （IP.4）：串行口中断优先
PT1（IP.3）：定时1中断优先
PX1（IP.2）：外中断INT1中断优先
PT0（IP.1）：定时器0中断优先
PX0（IP.0）：外部中断INT0的中断优先
8、TMOD-----定时器控制寄存器
不按位寻址，地址89H
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B7
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B6
|
B5
|
B4
|
B3
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B2
|
B1
|
B0
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GATE
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C/T
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M1 |
M0
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GATE
|
C/T
|
M1
|
M
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GATE ：定时操作开关控制位，当GATE=1时，INT0或INT1引脚为高电平，同时TCON中的TR0或TR1控制位为1时，计时/计数器0或1才开始工作。若GATE=0，则只要将TR0或TR1控制位设为1，计时/计数器0或1就开始工作。
C/T ：定时器或计数器功能的选择位。C/T=1为计数器，通过外部引脚T0或T1输入计数脉冲。C/T=0时为定时器，由内部系统时钟提供计时工作脉冲。
M1 ：模式选择位高位
M0 ：模式选择位低位
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M1
|
M0
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工作模式 |
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0
|
0
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13位计数/计时器 |
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0
|
1
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16位计数/计时器 |
|
1
|
0
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8位自动加载计数/计时器 |
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1
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1
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定时器1停止工作，定时器0分为两个独立的8位定时器TH0及TL0 |
9、TCON-----定时器控制寄存器
按位寻址，地址位88H
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B7
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B6
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B5
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B4
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B3
|
B2
|
B1
|
B0
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TF1
|
TR1
|
TF0
|
TR0
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IE1
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IT1
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IE0
|
IT0
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10、SP------堆栈指针。
堆栈介绍：日常生活中，我们都注意到过这样的现象，家里洗的碗，一只一只摞起来，最晚放上去的放在最上面，而最早放上去的则放在最下面，在取的时候正好相反，先从最上面取，这种现象我们用一句话来概括：“先进后出，后进先出”。请大家想想，还有什么地方有这种现象？其实比比皆是，建筑工地上堆放的砖头、材料，仓库里放的货物，都是“先进后出，后进先出”这实际是一种存取物品的规则，我们称之为“堆栈”。
在单片机中，我们也可以在RAM中构造这样一个区域，用来存放数据，这个区域存放数据的规则就是“先进后出，后进先出”，我们称之为“堆栈”。为什么需要这样来存放数据呢？存储器本身不是可以按地址来存放数据吗？对，知道了地址的确就可以知道里面的内容，但如果我们需要存放的是一批数据，每一个数据都需要知道地址那不是麻烦吗？如果我们让数据一个接一个地放置，那么我们只要知道第一个数据所在地址单元就可以了（看图2）如果第一个数据在27H，那么第二、三个就在28H、29H了。所以利用堆栈这种方法来放数据可以简化操作
那么51中堆栈什么地方呢？单片机中能存放数据的区域有限，我们不能够专门分配一块地方做堆栈，所以就在内存（RAM）中开辟一块地方，用于堆栈，但是用内存的哪一块呢？还是不好定，因为51是一种通用的单片机，各人的实际需求各不相同，有人需要多一些堆栈，而有人则不需要那么多，所以怎么分配都不合适，怎样来解决这个问题?分不好干脆就不分了，把分的权利给用户（编程者），根据自已的需要去定吧，所以51单片机中堆栈的位置是可以变化的。而这种变化就体现在SP中值的变化，看图2，SP中的值等于27H不就相当于是一个指针指向27H单元吗？当然在真正的51机中，开始指针所指的位置并非就是数据存放的位置，而是数据存放的前一个位置，比如一开始指针是指向27H单元的，那么第一个数据的位置是28H单元，而不是27H单元，为什么会这样，我们在学堆栈命令时再说明。
图2如下图
803l单片机共有21个字节的特殊功能寄存器(SFR)，起着专用寄存器的作用，用来设置片内电路的运行方式，记录电路的运行状态，并表明有关标志等。此外，特殊功能寄存器中，还有把并行和串行I／O端口映射过来的寄存器，对这些寄存器的读写，可实现从相应I／O端口的输入、输出操作。
21个特殊功能寄存器不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中，地址空间为80H-FFH，见下图。带*的表明是有位地址的寄存器。在这片SFR空间中，包含有128个位地址空间，地址也是80H-FFH，但只有83个有效位地址，可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作。
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由此可见，在特殊功能寄存器中，也有两套地址：字节地址和位地址。两者在地址空间上都是80H-FFH，但对字节地址只有21个字节是有效的，对位地址只有83位是有效的，可以说，它们是内部数据存储器中字节地址与位地址的不连续延伸。其他无效地址单元是不能被访问的，在使用时应加以注意。
21个特殊功能寄存器的名称及主要功用介绍如下，详细的用法在以下各节内容中予以介绍
IE、IP寄存器 作用：中断控制用
TMOD、TCON 作用：计时、定时、计数器用
SCON寄存器 作用：串行传输控制
PCON寄存器 作用：省电模式操作
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