MCS51單片機專用功能寄存器

MCS－51單片機內的鎖存器、定時器、串列口資料緩衝器以及各種控制寄存器和狀態寄存器都是以專用功能寄存器（或稱特殊功能寄存器）的形式出現的，它們分散地分布在內部RAM地址空間範圍（80H～FFH）內，表 2－5列出了這些專用功能寄存器（SFR）的助記標識符、名稱及地址。

 

其中，凡位元組地址可以被8整除的專用功能寄存器都可以位定址。其位地址見表2－6。

 

大部分寄存器的應用將在後面有關章節中評述，這裡僅作簡單介紹。

·累加器ACC

累加器是一個最常用的專用寄存器。大部分單運算元指令的操作取自累加器。很多雙運算元指令的一個運算元取自累加器。加、減、乘、除算術運算指令的運算結果都存放在累加器A或AB寄存器對中。指令系統中用A作為累加器的助記符。

·B寄存器

在乘除指令中，用到了B寄存器。乘法指令的兩個運算元分別取自A 和B 其結果存放在AB寄存器對中。除法指令中，被除數取自A，除數取自B，商數存放於A，餘數存放於B。在其它指令中，B寄存器可作為RAM中的一個單元來使用。

·程式狀態字PSW

程式狀態字是一個8位寄存器，它包含了程式狀態資訊。此寄存器各位的含義參見圖2－8。

 

 

其中PSW.1未用。其它各位說明如下：

·CY（PSW.7）進位標誌

在執行某些算術和邏輯指令時，可以被硬體或軟體置位或清零。在布爾處理機中它被認為是位累加器；其重要性相當於一般中央處理機中的累加器A 。

· AC（PSW.6）輔助進位標誌

當進行加法或減法操作而產生由低4位元（十進位的一個數引向高4位元進位或借位時，AC將被硬體置位，否則就被清零。Ac被用於十進位調整。詳見DAA指令。

·FO（PSW.5）標誌O

是使用者定義的一個狀態標記，可以用軟體來使它置位或清零，也可以用軟體測試FO以控製程序的流向。

·RS1，RS0（PSW.4， PSW.3）寄存器區選擇控制位 1和0

可以用軟體來置位或清零以確定工作寄存器區。RS1，RS0與寄存器區的對應關係如下：

RS1 RS0

0 0 —— 區 0（00H～07H）

0 1 —— 區 1（08H～0FH）

1 0 —— 區 2（10H～17H）

1 1 —— 區 3（18H～1FH）

·OV（PSW．2） 溢出標誌

當執行算術指令時，由硬體置位或清零，以指示溢出狀態。當執行加法指令ADD時，若用 C6'表示 D6位向 D7位有進位，用C7'表示D7向進位位有進位，則有：

OV=C6 '⊕C7'

即當位6向位7有進位而位7不向Cy進位時，或位6不向位7進位而位7向CY有進位時；溢出標誌OV置位，否則清零。

同樣，在執行減法指令SUBB時C6和C7表示有借位。因此，溢出標誌在硬體上可以用一個異或門獲得。

溢出標誌常用於用ADD和SUBB指令對帶符號數作加減運算時，OV= 1表示加減運算的結果超出了目的寄存器A所能表示的帶符號數（2的補碼）的範圍（-128～＋127），參見第三章中關於 ADD和 SUBB指令的說明。

在MCS－51中，無符號數乘法指令MUL的執行結果也會影響溢出標誌。若置於累加器A和寄存器B的兩個數的乘積超過255時，OV=1, 否則OV=0。此積的高8位放在B 內，低 8位放在 A內。因此， OV= 0意味著只要從 A中取得乘積即可；否則要從 BA寄存器對中取得乘積。

除法指令DIV也會影響溢出標誌。當除數為0時，OV= 1，否則OV=0。

·P（PSW.0）奇偶標誌

每個指令周期都由硬體來置位或清0，以表示累加器A中1的位元的奇偶數。若1的位元為奇數，則P置位，否則清0。此標誌位對串列通訊中的資料轉送有重要的意義。在串列通訊中常用同位的辦法來檢驗資料轉送的可靠性。在發送端可根據P的值對資料的奇偶位置位或清零。若通訊協定中規定採用奇數同位的辦法，則P=0時，應對資料（假定由A取得）的奇偶位置位；否則就清0。

·棧指標SP

棧指標SP是一個8位專用寄存器。它指示出堆棧頂部在內部RAM中的位置。系統複位後，SP初始化為07H，使得堆棧事實上由08H單元開始。考慮到08H～lFH單元分屬於工作寄存器區 1～3，若程式設計中要用到這些區，則最好把SP值改置為 1FH或更大的值。SP的初始值越小，堆棧深度就可以越深。堆棧指標的值可由軟體改變，因此堆伐在內部 RAM中的位置比較靈活。

除用軟體直接改變SP值外，在執行PUSH，POP指令，各種子程式調用，中斷響應，子程式返回（RET）和中斷返回（RETI）等指令時，SP值將自動增量或減量。

·資料指標DPTR

資料指標DPTR是一個16位專用寄存器，其高位位元組寄存器用DPH表示；低位位元組寄存器用 DPL 表示。既可以作為一個 16位寄存器 DPTR來處理，也可以作為兩個獨立的8位寄存器DPH和DPL來處理。DPTR主要用來存放16位地址，當對 64KB外部資料儲存空間空間定址時，可作為間址寄存器用。

傳送指令有下列兩條：

MOVX A，＠DPTR

MOVX ＠DPTR，A

在訪問程式儲存空間時，DPTR可用作基底位址暫存器，有一條採用基址個變址定址方式的指令MOVX A，＠A + DPTR，常用於讀取存放在程式儲存空間內的表格常數。

·連接埠P0～P3

專用寄存器P0，P1，P2和P3分別是 I/O 連接埠P0～P3的鎖存器。P0～P3作為專用寄存器還可用直接定址方式參與其它操作指令。

·串列資料緩衝器SBUF

串列資料緩衝器 SBUF用於存放欲發送或已接收的資料，它實際上由兩個獨立的寄存器組成，一個是發送緩衝器，另一個是接收緩衝器。當要發送的資料傳送到SBUF時，進的是發送緩衝器。當要從SBUF讀資料時，則取自接收緩衝器，取走的是剛接收到的資料。

·定時器/計數器

MCS－51系列中有兩個16位定時器/計數器T0和T1。它們各由兩個獨立的 8位寄存器組成，共有四個獨立的寄存器：TH0，TL0，TH1 ，TL1。可以對這四個寄存器定址，但不能把T0，T1 當作一個16位寄存器來定址。

·其它控制寄存器

IP，IE，TMOD，TCON，SCON和PCON寄存器分別包含有中斷 系統、定時器/計數器、串列口和供電方式的控制和狀態位，這些寄存器將在本章有關節中敘述。