片内RAM中的寄存器

内容介绍

• 初步介绍89C51/S51中各个寄存器的基本概念和其作用。
• 参考李朝青等单片机原理及接口技术第四版

低128字节片内RAM

• 在低128字节片内RAM中 00H ~ 1FH 地址包含四组工作寄存器区，每组有8个工作寄存器（R0 ~ R7），总共占32个单元；
• 通过对程序状态字PSW中RS1和RS0的设置，如下图，每组寄存器均可选作CPU当前工作寄存器组，后面会详细分析；

4组工作寄存器

RS1	RS0	寄存器	片内RAM地址
0	0	第0组	00H~07H
0	1	第1组	08H~0FH
1	0	第2组	10H~17H
1	1	第3组	18H~0FH

• 这四组工作寄存器在不用时可以作为一般的RAM单元。

高128字节片内RAM（SFR区）

• SFR区如下图所示；
  
• 89C51/S51片内高128字节RAM中有21个特殊功能寄存器（SFR），离散分布在80H~FFH中。
• 其中21个特殊功能寄存器中有11个具有位寻址能力。其余的特殊功能寄存器或内存空间只能直接寻址。

部分特殊功能寄存器

累加器 ACC

• 助记符： A
• 地址：E0H
• 位数：8位
• 作用：最常用的8位特殊功能寄存器，指令操作数常存放于A中以及许多运算中间结果存放于A中。

寄存器 B

• 助记符：B
• 地址：F0H
• 位数：8位
• 作用：常在乘、除指令中用到，其他时刻作为一般的通用寄存器或RAM单元使用。
• 在乘指令中两个操作数即两个乘数取之于累加器A和寄存器B中，所得16位积的高8位放在B中，低八位放在A中。 附：乘法指令：MUL AB
• 在除指令中A存放被除数，B存放除数，商存放于A，商存放于B中。附：DIV AB

程序状态寄存器 PSW

• 助记符： PSW
• 地址：D0H
• 位数：8位
• 作用：一个重要的特殊功能寄存器，其8位的每个位都包含程序执行后的状态，提供程序查询或判别之用。

位地址	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位名称	CY	AC	F0	RS1	RS2	OV	-	P
位意义	进、借	辅进	用户标定	寄存器组选择	寄存器组选择	溢出	保留	奇偶

• CY(PSW.7)：在进行加减运算指令时，运算结果有向高位进位或借位，CY位由硬件置1，没有向高位进位或借位，则清0。常在系统指令中将CY写为C；
• AC(PSW.6):辅助进位，进行加减指令时，如果运算结果的低半字节有相高半字节进位或借位则AC位置1，否则清0；
• P0(PSW.5)：用户自己根据需求设置含义，用软件进行置位或复位；
• RS1和RS2(PSW.4和PSW.3)：工作寄存器选择控制组，用来设置内部RAM低128字节中的工作寄存器的选择。

RS1	RS0	寄存器	片内RAM地址
0	0	第0组	00H~07H
0	1	第1组	08H~0FH
1	0	第2组	10H~17H
1	1	第3组	18H~0FH

• OV(PSW.2)：溢出标记位，进行补码运算时，超出-128~127数值时由硬件置1，否则置0；
• PSW.1：保留位
• P(PSW.0)：奇偶校验位，每条指令执行完成后，跟踪累加器A中的数，A中的8位数中如果有奇数个1，置P为1，否则置P为0。

栈指针 SP

• 助记符 ：SP
• 地址：81H
• 位数：8位
• 作用：SP内容可以指向89C51片内00H~7FH RAM任何单元。
• 附：其初始化有点特别，初始化值是07H；SP进行入栈（出栈）操作时，先进行加一（减一），在进行PUSH（POP）。

数据指针 DPTR

• 助记符 ：DPTR
• 地址：82H和83H
• 位数：16位
• 作用：存放一个16位的数或当做两个独立的8位寄存器，DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，高位字节存放在DPH（83H）中，低位字节存放在DPL（82H）中。主要用于存放16位地址，以便对64KB片外的RAM地址进行寻址。

I/O端口 P0~P3

• 助记符：P0、P1、P2或P3
• 地址：80H、90H、A0H、B0H
• 位数：每个端口8位
• 作用：具有位地址和字节地址，输出时，可以锁存数据；输入时，可以对数据的缓冲。

中断系统中的特殊寄存器

定时器控制寄存器 TCON 之中断

• 助记符：TCON
• 地址：88H
• 位数：8位（用6位）
• 作用：作为锁存T0和T1的溢出中断标志和外部中断0和1的中断标志，与中断请求有关。
• 格式图：如下图所示。

8FH	8EH	8DH	8CH	8BH	8AH	89H	88H
TF1		TF0		IE1	IT1	IE0	IT0

定时器控制寄存器 SCON

• 助记符：SCON
• 地址：98H
• 位数：8位（用2位）
• 作用：作为串行口控制寄存器，低2位锁存串行口的接受中断和发送中断标志。
• 格式图：如下图所示。

9FH	9EH	9DH	9CH	9BH	9AH	99H	98H
						TI	RI

中断允许寄存器 IE

• 助记符：IE
• 地址：A8H
• 位数：8位
• 作用：决定对中断源的开发或屏蔽。
• 格式图：如下图所示。附：第六位和第五位没有实际的意义。

AFH	AEH	ADH	ACH	ABH	AAH	A9H	A8H
EA			ES	ET1	EX1	ET0	EX0

中断优先级寄存器 IP

• 助记符：IP
• 地址：B8H
• 位数：8位
• 作用：决定那些中断源为高级中断，那些中断源为低级中断。
• 格式图：如下图所示。附：高三位没有实际的意义。

BFH	BEH	BDH	BCH	BBH	BAH	B9H	B8H
			PS	PT1	PX1	PT0	PX0

定时器

工作模式寄存器 TMOD

• 助记符：TMOD
• 地址：89H
• 位数：8位
• 格式图：如下图所示。附：TMOD不可以位寻址。

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
GATE	C/~T	M1	M0	GATE	C/~T	M1	M0

定时器控制寄存器 TCON

• 助记符：TCON
• 地址：88H
• 位数：8位
• 格式图：如下图所示。

8FH	8EH	8DH	8CH	8BH	8AH	89H	88H
TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

常用的特殊功能寄存器的复位值

寄存器	复位值
SP	07H
P0~P3	FFH
PC	0000H
DPTR	0000H
ACC	00H
B	00H
PSW	00H
TH0	00H
TL0	00H
TH1	00H
TL1	00H
TMOD	00H
SCON	00H

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