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8051单片机特殊功能存储器SFR基础详解

高工
2013-10-25 15:56:20    评分

8051单片机共有21个专用寄存器,现把其中部分寄存器简单介绍如下:

程序计数器(PC—Program Counter)。在实训中,我们已经知道PC是一个16位的计数器,它的作用是控制程序的执行顺序。其内容为将要执行指令的地址,寻址范围达64 KB。PC有自动加1功能,从而实现程序的顺序执行。PC没有地址,是不可寻址的,因此用户无法对它进行读写,但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容,以实现程序的转移。因地址不在SFR(专用寄存器)之内,一般不计作专用寄存器。

累加器(ACC—Accumulator)。累加器为8位寄存器,是最常用的专用寄存器,功能较多,地位重要。它既可用于存放操作数,也可用来存放运算的中间结果。MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器,许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。

B寄存器。B寄存器是一个8位寄存器,主要用于乘除运算。乘法运算时,B存乘数。乘法操作后,乘积的高8位存于B中,除法运算时,B存除数。除法操作后,余数存于B中。此外,B寄存器也可作为一般数据寄存器使用。

程序状态字(PSW—Program Status Word)。程序状态字是一个8位寄存器,用于存放程序运行中的各种状态信息。其中有些位的状态是根据程序执行结果,由硬件自动设置的,而有些位的状态则使用软件方法设定。PSW的位状态可以用专门指令进行测试,也可以用指令读出。一些条件转移指令将根据PSW有些位的状态,进行程序转移。PSW的各位定义如下:

8051单片机特殊功能存储器SFR基础详解

除PSW.1位保留未用外,其余各位的定义及使用如下:

CY(PSW.7)——进位标志位。CY是PSW中最常用的标志位。其功能有二:一是存放算术运算的进位标志,在进行加或减运算时,如果操作结果的最高位有进位或借位时,CY由硬件置“1”,否则清“0”;二是在位操作中,作累加位使用。位传送、位与位或等位操作,操作位之一固定是进位标志位。

AC(PSW.6)——辅助进位标志位。在进行加减运算中,当低4位向高4位进位或借位时,AC由硬件置“1”,否则AC位被清“0”。在BCD码调整中也要用到AC位状态。

F0(PSW.5)——用户标志位。这是一个供用户定义的标志位,需要利用软件方法置位或复位,用以控制程序的转向。

RS1和RS0(PSW.4,PSW.3)——寄存器组选择位。它们被用于选择CPU当前使用的通用寄存器组。通用寄存器共有4组,其对应关系如下:

00:0组 01:1组 10:2组 11:3组

这两个选择位的状态是由软件设置的,被选中的寄存器组即为当前通用寄存器组。但当单片机上电或复位后,RS1 RS0=00。

OV(PSW.2)——溢出标志位。在带符号数加减运算中,OV=1表示加减运算超出了累加器A所能表示的符号数有效范围(-128 ~ +127),即产生了溢出,因此运算结果是错误的,否则,OV=0表示运算正确,即无溢出产生。

P(PSW.0)——奇偶标志位。表明累加器A中内容的奇偶性。如果A中有奇数个“1”,则P置“1”,否则置“0”。凡是改变累加器A中内容的指令均会影响P标志位。此标志位对串行通信中的数据传输有重要的意义。在串行通信中常采用奇偶校验的办法来校验数据传输的可靠性。

数据指针(DPTR)。数据指针为16位寄存器。编程时,DPTR既可以按16位寄存器使用,也可以按两个8位寄存器分开使用,即:DPH DPTR高位字节,DPL DPTR低位字节。DPTR通常在访问外部数据存储器时作地址指针使用。由于外部数据存储器的寻址范围为64 KB,故把DPTR设计为16位。

堆栈指针(SP—Stack Pointer)。堆栈是一个特殊的存储区,用来暂存数据和地址,它是按“先进后出”的原则存取数据的。堆栈共有两种操作:进栈和出栈。由于MCS-51单片机的堆栈设在内部RAM中,因此SP是一个8位寄存器。系统复位后,SP的内容为07H,从而复位后堆栈实际上是从08H单元开始的。但08H~1FH单元分别属于工作寄存器1~3区,如程序要用到这些区,最好把SP值改为1FH或更大的值。

对专用寄存器的字节寻址问题作如下几点说明:

(1)21个可字节寻址的专用寄存器是不连续地分散在内部RAM高128单元之中,尽管还余有许多空闲地址,但用户并不能使用。

(2) 程序计数器PC不占据RAM单元,它在物理上是独立的,因此是不可寻址的寄存器。

(3) 对专用寄存器只能使用直接寻址方式,书写时既可使用寄存器符号,也可使用寄存器。




关键词: 基础知识    

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