8051單片機特殊功能存儲器SFR基礎詳解

8051單片機共有21個(gè)專(zhuān)用寄存器，現把其中部分寄存器簡(jiǎn)單介紹如下：

程序計數器(PC—Program Counter)。在實(shí)訓中，我們已經(jīng)知道PC是一個(gè)16位的計數器，它的作用是控制程序的執行順序。其內容為將要執行指令的地址，尋址范圍達64 KB。PC有自動(dòng)加1功能，從而實(shí)現程序的順序執行。PC沒(méi)有地址，是不可尋址的，因此用戶(hù)無(wú)法對它進(jìn)行讀寫(xiě)，但可以通過(guò)轉移、調用、返回等指令改變其內容，以實(shí)現程序的轉移。因地址不在SFR(專(zhuān)用寄存器)之內，一般不計作專(zhuān)用寄存器。

累加器(ACC—Accumulator)。累加器為8位寄存器，是最常用的專(zhuān)用寄存器，功能較多，地位重要。它既可用于存放操作數，也可用來(lái)存放運算的中間結果。MCS-51單片機中大部分單操作數指令的操作數就取自累加器，許多雙操作數指令中的一個(gè)操作數也取自累加器。

B寄存器。B寄存器是一個(gè)8位寄存器，主要用于乘除運算。乘法運算時(shí)，B存乘數。乘法操作后，乘積的高8位存于B中，除法運算時(shí)，B存除數。除法操作后，余數存于B中。此外，B寄存器也可作為一般數據寄存器使用。

程序狀態(tài)字(PSW—Program Status Word)。程序狀態(tài)字是一個(gè)8位寄存器，用于存放程序運行中的各種狀態(tài)信息。其中有些位的狀態(tài)是根據程序執行結果，由硬件自動(dòng)設置的，而有些位的狀態(tài)則使用軟件方法設定。PSW的位狀態(tài)可以用專(zhuān)門(mén)指令進(jìn)行測試，也可以用指令讀出。一些條件轉移指令將根據PSW有些位的狀態(tài)，進(jìn)行程序轉移。PSW的各位定義如下：

除PSW.1位保留未用外，其余各位的定義及使用如下：

CY(PSW.7)——進(jìn)位標志位。CY是PSW中最常用的標志位。其功能有二：一是存放算術(shù)運算的進(jìn)位標志，在進(jìn)行加或減運算時(shí)，如果操作結果的最高位有進(jìn)位或借位時(shí)，CY由硬件置“1”，否則清“0”;二是在位操作中，作累加位使用。位傳送、位與位或等位操作，操作位之一固定是進(jìn)位標志位。

AC(PSW.6)——輔助進(jìn)位標志位。在進(jìn)行加減運算中，當低4位向高4位進(jìn)位或借位時(shí)，AC由硬件置“1”，否則AC位被清“0”。在BCD碼調整中也要用到AC位狀態(tài)。

F0(PSW.5)——用戶(hù)標志位。這是一個(gè)供用戶(hù)定義的標志位，需要利用軟件方法置位或復位，用以控制程序的轉向。

RS1和RS0(PSW.4，PSW.3)——寄存器組選擇位。它們被用于選擇CPU當前使用的通用寄存器組。通用寄存器共有4組，其對應關(guān)系如下：

00：0組 01：1組 10：2組 11：3組

這兩個(gè)選擇位的狀態(tài)是由軟件設置的，被選中的寄存器組即為當前通用寄存器組。但當單片機上電或復位后，RS1 RS0=00。

OV(PSW.2)——溢出標志位。在帶符號數加減運算中，OV=1表示加減運算超出了累加器A所能表示的符號數有效范圍(-128 ～ +127)，即產(chǎn)生了溢出，因此運算結果是錯誤的，否則，OV=0表示運算正確，即無(wú)溢出產(chǎn)生。

P(PSW.0)——奇偶標志位。表明累加器A中內容的奇偶性。如果A中有奇數個(gè)“1”，則P置“1”，否則置“0”。凡是改變累加器A中內容的指令均會(huì )影響P標志位。此標志位對串行通信中的數據傳輸有重要的意義。在串行通信中常采用奇偶校驗的辦法來(lái)校驗數據傳輸的可靠性。

數據指針(DPTR)。數據指針為16位寄存器。編程時(shí)，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按兩個(gè)8位寄存器分開(kāi)使用，即：DPH DPTR高位字節，DPL DPTR低位字節。DPTR通常在訪(fǎng)問(wèn)外部數據存儲器時(shí)作地址指針使用。由于外部數據存儲器的尋址范圍為64 KB，故把DPTR設計為16位。

堆棧指針(SP—Stack Pointer)。堆棧是一個(gè)特殊的存儲區，用來(lái)暫存數據和地址，它是按“先進(jìn)后出”的原則存取數據的。堆棧共有兩種操作：進(jìn)棧和出棧。由于MCS-51單片機的堆棧設在內部RAM中，因此SP是一個(gè)8位寄存器。系統復位后，SP的內容為07H，從而復位后堆棧實(shí)際上是從08H單元開(kāi)始的。但08H～1FH單元分別屬于工作寄存器1～3區，如程序要用到這些區，最好把SP值改為1FH或更大的值。

對專(zhuān)用寄存器的字節尋址問(wèn)題作如下幾點(diǎn)說(shuō)明：

(1)21個(gè)可字節尋址的專(zhuān)用寄存器是不連續地分散在內部RAM高128單元之中，盡管還余有許多空閑地址，但用戶(hù)并不能使用。

(2) 程序計數器PC不占據RAM單元，它在物理上是獨立的，因此是不可尋址的寄存器。

(3) 對專(zhuān)用寄存器只能使用直接尋址方式，書(shū)寫(xiě)時(shí)既可使用寄存器符號，也可使用寄存器。