通過前面的學(xué)習(xí)，我們已知單片機(jī)的內(nèi)部有ROM、有RAM、有并行I/O口，那么，除了這些東西之外，單片機(jī)內(nèi)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(jī)內(nèi)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(jī)內(nèi)部有一個CPU用來運(yùn)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(jié)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(nèi)部的時鐘電路。在一個51單片機(jī)的內(nèi)部包含了這么多的東西。
20077203007657411.gif (9.89 KB, 下載次數(shù): 420)
下載附件
2013-7-10 22:38 上傳
對上面的圖進(jìn)行進(jìn)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(yīng)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(jī)中有一些獨(dú)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(shí)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）>
2007796297770027.jpg (130.02 KB, 下載次數(shù): 438)
下載附件
2013-7-10 22:38 上傳
<特殊功能寄存器地址映象表（二）>
2007795510841774.jpg (109.18 KB, 下載次數(shù): 446)
下載附件
2013-7-10 22:38 上傳
<特殊功能寄存器地址映象表（三）>
2007790109853692.jpg (35.91 KB, 下載次數(shù): 456)
下載附件
2013-7-10 22:38 上傳
下面，我們介紹一下幾個常用的SFR，看圖2。
1、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(yùn)算器做運(yùn)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(xué)到指令，能發(fā)現(xiàn)，所有的運(yùn)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(dāng)前狀態(tài)，并作出對應(yīng)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(biāo)志寄存器，了解這個對于了解單片機(jī)原理非常的重要，存放各有關(guān)標(biāo)志。其結(jié)構(gòu)和定義如下：
2007798495819514.jpg (37.43 KB, 下載次數(shù): 383)
下載附件
2013-7-10 22:38 上傳
下面我們逐一介紹sfr各位的用途
（1）CY：進(jìn)位標(biāo)志。用于表示Acc.7有否向更高位進(jìn)位。8051中的運(yùn)算器是一種8位的運(yùn)算器，我們知道，8位運(yùn)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(yùn)算的錯誤，怎么辦？最高位就進(jìn)到這里來。這樣就沒事了。
例：78H+97H（01111000+10010111）
（2）AC：輔助進(jìn)位標(biāo)志也叫半進(jìn)位標(biāo)志。 用于表示Acc.3有否向Acc.4進(jìn)位
例：57H+3AH（01010111+00111010）
（3）F0：用戶標(biāo)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(biāo)志位。 表示Acc在有符號數(shù)算術(shù)運(yùn)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(yùn)算結(jié)果中二進(jìn)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(yùn)算結(jié)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(nèi)容對應(yīng)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(jìn)后出，后進(jìn)先出”。請大家想想，還有什么地方有這種現(xiàn)象？其實(shí)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(jìn)后出，后進(jìn)先出”，這實(shí)際是一種存取物品的規(guī)則，我們稱之為“堆�！薄�
在單片機(jī)中，我們也能在RAM中構(gòu)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(jìn)后出，后進(jìn)先出”，我們稱之為“堆�！�。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(nèi)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(jī)中能存放數(shù)據(jù)的區(qū)域有限，我們不能夠?qū)ｉT分配一塊地方做堆棧，所以就在內(nèi)存（RAM）中開辟一塊地方，用于堆棧，但是用內(nèi)存的哪一塊呢？還是不好定，因為51是一種通用的單片機(jī)，各人的實(shí)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(quán)利給用戶（編程者），根據(jù)自已的需要去定吧，所以51單片機(jī)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(dāng)于是一個指針指向27H單元嗎？當(dāng)然在真正的51機(jī)中，開始指針?biāo)傅奈恢貌⒎蔷褪菙?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(xué)堆棧命令時再說明。其它的SFR，我們在用到時再介紹。
20078168968047418.jpg (5.33 KB, 下載次數(shù): 348)
下載附件
2013-7-10 22:38 上傳
作者點(diǎn)評：這一課可能比較難懂了，看大家的評論很多都這樣說，其實(shí)并不需要把上面的這些東西都死記硬背在腦子里面，這是很難的，我們只需要理解他的工作原理，一次看不懂就要多看幾次，等到要寫程序的時候，我們再把這些表格拿出來查閱所以建議你把本頁保存為書簽.筆者在開始學(xué)習(xí)單片機(jī)的時候也是這樣做的.
下一課：8課:單片機(jī)尋址方式與指令系統(tǒng) |
[復(fù)制鏈接]
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
來自 2#
學(xué)學(xué)高人指點(diǎn)
