作者:平凡单片机
通过前面的学习,我们已知单片机的内部有 ROM 、有 RAM 、有并行 I/O 口,那么,除了这些东西之外,单片机内部究竟还有些什么,这些个零碎的东西怎么连在一起的,让我们来对单片机内部作一个完整的分析吧!
看图( 1 )(本图太大,请大家找本书看吧,一般讲单片机的书,随便哪本都有)。从图中我们可以看出,在 51 单片机内部有 一个 CPU 用来运算、控制,有 四个并行 I/O 口 ,分别是 P0 、 P1 、 P2 、 P3 ,有 ROM ,用来存放程序,有 RAM ,用来存放中间结果,此外还有 定时 / 计数器 , 串行 I/O 口 , 中断系统 ,以及一个 内部的时钟电路 。在一个 51 单片机的内部包含了这么多的东西。
对上面的图进行进一步的分析,我们已知,对并行 I/O 口的读写只要将数据送入到相应 I/O 口的锁存器就可以了,那么对于定时 / 计数器,串行 I/O 口等怎么用呢?在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的,被称之为特殊功能寄存器( SFR )。事实上,我们已接触过 P1 这个特殊功能寄存器了,还有哪些呢?看表 1
符号 |
地址 |
功能介绍 |
B |
F0H |
B 寄存器 |
ACC |
E0H |
累加器 |
PSW |
D0H |
程序状态字 |
IP |
B8H |
中断优先级控制寄存器 |
P3 |
B0H |
P3 口锁存器 |
IE |
A8H |
中断允许控制寄存器 |
P2 |
A0H |
P2 口锁存器 |
SBUF |
99H |
串行口锁存器 |
SCON |
98H |
串行口控制寄存器 |
P1 |
90H |
P1 口锁存器 |
TH1 |
8DH |
定时器 / 计数器 1 (高 8 位) |
TH0 |
8CH |
定时器 / 计数器 1 (低 8 位) |
TL1 |
8BH |
定时器 / 计数器 0 (高 8 位) |
TL0 |
8AH |
定时器 / 计数器 0 (低 8 位) |
TMOD |
89A |
定时器 / 计数器方式控制寄存器 |
TCON |
88H |
定时器 / 计数器控制寄存器 |
DPH |
83H |
数据地址指针(高 8 位) |
DPL |
82H |
数据地址指针(低 8 位) |
SP |
81H |
堆栈指针 |
P0 |
80H |
P0 口锁存器 |
PCON |
87H |
电源控制寄存器 |
表1
下面,我们介绍一下几个常用的 SFR ,看图 2 。
- ACC :累加器,通常用 A 表示。这是个什么东西,可不能从名字上理解,它是一个寄存器,而不是一个做加法的东西,为什么给它这么一个名字呢?或许是因为在运算器做运算时其中一个数一定是在 ACC 中的缘故吧。它的名字特殊,身份也特殊,稍后我们将学到指令,可以发现,所有的运算类指令都离不开它。
2 、 B :一个寄存器。在做乘、除法时放乘数或除数,不做乘除法时,随你怎么用。
3、PSW:程序状态字。这是一个很重要的东西,里面放了CPU工作时的很多状态,借此,我们可以了解CPU的当前状态,并作出相应的处理。它的各位功能请看表2
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
CY |
AC |
F0 |
RS1 |
RS0 |
OV |
|
P |
表2
下面我们逐一介绍各位的用途
( 1 ) CY :进位标志。 8051 中的运算器是一种 8 位的运算器,我们知道, 8 位运算器只能表示到 0-255 ,如果做加法的话,两数相加可能会超过 255 ,这样最高位就会丢失,造成运算的错误,怎么办?最高位就进到这里来。这样就没事了。