51单片机常用寄存器总结

### 51单片机常用寄存器总结 在探讨51单片机的各种寄存器之前，我们先简单了解一下51单片机的基本概念。51单片机是一种广泛应用于电子设备中的微控制器，其核心是8051系列处理器架构。51单片机因其结构简单、易于编程等特点，在工业控制、家用电器、智能仪器仪表等领域得到了广泛应用。接下来，我们将详细介绍51单片机中的一些重要寄存器及其功能。 #### 1. 程序状态寄存器PSW 程序状态寄存器（PSW）是一个8位的特殊功能寄存器，用于存放运算结果的状态信息，以及一些控制位。PSW寄存器的具体结构如下： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Cy AC F0 RS1 RS0 OV -- P ``` - **Cy**（Carry Flag）：进位标志位。在执行加法或减法运算时，如果最高位产生进位或借位，则Cy会被置为1；否则为0。 - **AC**（Auxiliary Carry Flag）：辅助进位标志位。在执行加法或减法操作时，如果低4位向高4位产生了进位或借位，则AC被置为1；否则为0。 - **F0**（User Flag）：用户标志位。这是一个可以由用户自由使用的标志位，通常用于存储某些特定的程序状态信息。 - **RS1** 和 **RS0**（Register Bank Select Flags）：寄存器组选择位。通过这两个位可以选择当前的工作寄存器组，共有四组寄存器（00H~07H、08H~0FH、10H~17H、18H~1FH），每组包含8个寄存器（R0~R7）。 - **OV**（Overflow Flag）：溢出标志位。在执行无符号数的算术运算时，如果产生了溢出，则OV被置为1；否则为0。 - **P**（Parity Flag）：奇偶标志位。根据PSW寄存器中1的个数来决定P的值，如果1的个数为奇数，则P置为1；否则为0。 #### 2. 电源控制寄存器PCON 电源控制寄存器（PCON）是一个8位的特殊功能寄存器，用于控制单片机的电源管理选项，包括波特率倍增、掉电方式等： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SMOD -- -- -- GF1 GF0 PD IDL ``` - **SMOD**（Serial Mode）：波特率倍增位。若SMOD=1，则串行口的波特率翻倍。 - **GF1** 和 **GF0**（General Flags）：通用标志位。这些位通常用于用户定义的特殊用途。 - **PD**（Power Down）：掉电方式控制位。当PD=1时，单片机会进入掉电模式，以节省功耗。 - **IDL**（Idle）：待机方式控制位。当IDL=1时，单片机会进入待机模式。 #### 3. 定时器方式控制寄存器TMOD 定时器方式控制寄存器（TMOD）用于配置定时器的工作方式： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 ``` - **GATE**：门控位。该位决定了定时器是否受外部中断引脚的影响。 - **C/T**：功能选择位。用来选择定时器还是计数器工作方式。 - **M1** 和 **M0**：工作模式控制位。用于选择定时器的具体工作模式，例如模式0、模式1等。 - **模式0**：13位计数器，TLx只使用低5位。 - **模式1**：16位计数器。 - **模式2**：8位自动重装计数器。 - **模式3**：T0分为两个独立的8位计数器。 #### 4. 定时器控制寄存器TCON 定时器控制寄存器（TCON）用于控制定时器的启动与停止以及处理中断请求： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 ``` - **TF1** 和 **TF0**：定时器溢出标志位。定时器溢出时会自动置位。 - **TR1** 和 **TR0**：定时器启动/停止控制位。 - **IE1** 和 **IE0**：外部中断请求标志位。 - **IT1** 和 **IT0**：外部中断触发方式位。 #### 5. 中断允许寄存器IE 中断允许寄存器（IE）用于控制各个中断源的开启与关闭： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA -- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 ``` - **EA**：全局中断使能位。当EA=1时，CPU允许所有中断；当EA=0时，CPU禁止所有中断。 - **ET2**、**ES**、**ET1** 和 **ET0**：分别对应定时器2、串行口、定时器1、定时器0的中断使能位。 - **EX1** 和 **EX0**：外部中断使能位。 #### 6. 中断优先级寄存器IP 中断优先级寄存器（IP）用于设置中断源的优先级： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 -- -- PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 ``` - **PT2**、**PT1** 和 **PT0**：定时器优先级设定位。 - **PX1** 和 **PX0**：外部中断优先级设定位。 - **PS**：串行口中断优先级设定位。 #### 7. 串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器（SCON）用于配置串行口的工作方式： ``` D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI ``` - **SM0** 和 **SM1**：串行通信方式选择位。 - 方式0：同步移位寄存器方式。 - 方式1：10位异步通信方式。 - 方式2：11位异步通信方式。 - 方式3：11位异步通信方式。 - **SM2**：多机通信控制位。 - **REN**：接收允许位。 - **TB8** 和 **RB8**：发送/接收的第9位数据。 - **TI** 和 **RI**：发送/接收中断标志位。 ### 波特率计算 - **方式0和方式2的波特率**：固定值，分别为`fosc/12`和`fosc/32`或`fosc/64`。 - **方式1和方式3的波特率**：可通过定时器控制，具体的计算公式如下： \[ \text{波特率} = \frac{f_{osc}}{2^{12}} - \frac{1}{T_M} \] 其中，`f_{osc}`为系统时钟频率，`T_M`为定时器溢出周期。 通过对以上寄存器的理解和掌握，开发者能够更好地控制51单片机的行为，实现各种复杂的控制逻辑和通信功能。