特殊功能寄存器在单片机原理及接口技术实用教程中的应用

特殊功能寄存器（sfr）的地址在80h～ffh范围内，与通用ram的高128b地址在逻辑上是重合的，可用不同的寻址方式加以区分。sfr的地址离散的分布在80h～ffh的空间中。mcs51系列单片机有21个sfr，具体见表24。

表2-4 mcs-51系列单片机的sfr

（续）

注：*号标注的单位可以位寻址，位地址范围为80h～7fh之间。

这些sfr，可以以字节寻址，部分也可以位寻址。可位寻址寄存器的地址是8的整倍数。有11个可位寻址寄存器，如累加器（0e0h）、串行口控制寄存器（98h）等。sfr的位定义和地址见表2-5。

表2-5 sfr的位定义及地址

（续）

表2-5中最左边是地址，最右边一列是字节地址，中间的是sfr位地址。其规律是，在位寻址时，某sfr的字节地址，就是该sfr最低位（d0）的位地址，其他位地址依次递增。这些sfr的功能如下所述。

1.累加器（acc）（0e0h）

累加器（acc）的助记符是a，当对累加器的位进行操作时，常用符号是acc，如累加器的d0位，表示为“acc.0”。它是一个工作最繁忙的专用寄存器。大部分单操作数指令的操作数取自累加器（a）。很多双操作数指令的一个操作数也取自于它。加、减、乘、除算术运算指令的结果都存放在累加器（a）或寄存器（b）中。

2.寄存器（b）（0f0h）

寄存器（b）可以作为一般寄存器使用。但在乘、除指令中，寄存器（b）有专门的用途。乘法指令中的两个操作数，一个是累加器（a），另一个必须是寄存器（b）。运算结果存放在寄存器（b）中。除法指令中，被除数是累加器（a），除数是寄存器（b），商数存放于累加器（a），余数存放于寄存器（b）中。

3.程序状态字寄存器（psw）（0d0h）

程序状态字寄存器（psw）是一个8位寄存器。它包含了程序状态信息和一些可控制位。该寄存器各位的含义见表26。

表2-6 psw各位的含义

（1）cy（psw.7）进位标志。在执行某些算术和逻辑指令时，可以被硬件或软件置位或清除。在位处理器中，它被认为是位累加器。它的重要性相当于字节处理中的累加器（a）。

（2）ac（psw.6）辅助进位标志位。在加、减运算中，当低4位向高4位有进位或借位时，ac由硬件置位，否则ac位被清零。在bcd码运算时要十进制调整，也要用到ac位状态进行判断。(www.xing528.com)

（3）f0（psw.5）用户定义的标志位。用户可根据需要用软件方法对该位进行置位或复位，以控制程序的流程。

（4）rs1、rs0（psw.4、psw.3）选择当前工作区控制位。可用软件对它们置“1”或置“0”，以选择或确定当前工作寄存器区。rs1、rs0与工作寄存器区的关系见表27。

表2-7 rs1、rs0与工作寄存器区的关系

（5）ov（psw.2）溢出标志位，当执行算术指令时，反映带符号数的运算结果是否溢出，溢出时由硬件置ov＝1，否则ov＝0。溢出和进位是两种不同的概念。对8位运算而言，溢出是指两个带符号数运算时，结果超出了累加器（a）所能表示的带符号数的范围（-128～127）。而进位是两个无符号数最高位（d7）相加（或相减）有进位（或有借位）时cy的变化。还有无符号数乘法指令mul的执行结果也会影响溢出标志位。置于累加器（a）和寄存器（b）的两个乘数的积超过255（0ffh）时，ov＝1，否则ov＝0。此积的高8位放在寄存器（b）内，低8位放在累加器（a）内。因此ov＝0只意味着乘积结果，只从累加器（a）中取得即可，否则要从寄存器（b）中取得乘积。除法指令div也会影响溢出标志位。当除数为0时，0v＝1，否则ov＝0。

（6）f1（psw.1）同f0。

（7）p（psw.0）奇偶标志位，执行每条指令都由硬件来置位或清“0”，以表示累加器（a）中为“1”的个数的奇偶性。若累加器（a）中“1”的个数为奇数，则p＝1，否则p＝0。此标志位对串行通信中的数据传输校验有重要意义。常用p作为发送一个符号的奇偶校验位，以增加通信的可靠性。

4.堆栈指针sp（81h）

堆栈指针sp是一个8位的sfr，介绍sp前要先介绍堆栈的概念。堆栈是指数据只允许在其一端进出的一段存储空间。数据写入时称入栈或压栈；数据读出时称出栈或弹栈。堆栈数据写入和读出遵守“先入后出，后进先出”的规则。要实现这一功能，需要有一个特殊的地址指针。sp就是这一特殊的地址指针。堆栈有两种类型：一种是数据的出入口在堆栈顶端，另一种是数据的出入口在堆栈底端。所以sp也有两种类型：一种是指针指向栈顶的，另一种是指针指向栈底的。mcs51系列单片机的sp是指向栈顶的。复位时，sp＝07h，根据sp是指向栈顶的特点，堆栈正落在工作寄存器1区，在切换工作寄存器区时正冲突，所以一般设置sp＝30h或以上的空间。但sp不能设置在ram的顶端，因为sp是向上发展的，一定要留有足够使用空间。

5.数据指针寄存器（dptr）（83h、82h）

数据指针寄存器（dptr）是一个16位专用寄存器。其高位字节寄存器用dph表示，低位字节寄存器用dpl表示。它既可以是一个16位专用寄存器（dptr），有16位数的加“1”功能，也可以拆开，作为两个独立的8位寄存器dph和dpl使用。dptr是继程序计数器（pc）以外的第二个16位寄存器。它的主要用途是保持16位的地址，并有加“1”功能，常用于基址加变址间址寄存器寻址方式，寻址片外64kb的数据存储器或程序存储器空间。

6.p0～p3端口寄存器（80h，90h，0a0h，0b0h）

专用寄存器p0、p1、p2和p3分别是i／o端口p0～p3的8位锁存器，均为可位寻址寄存器。

7.定时／计数器（t0、t1和t2）

51子系列单片机有两个16位定时／计数器t0和t1，52子系列比51子系列多一个16位定时／计数器t2。t0、t1和t2都是由两个独立的8位寄存器组成的16位寄存器。只有在作定时／计数器使用时，它们有16位数的加“1”功能，其他情况均不能把t0、t1和t2当作一个16位的寄存器对待。

8.串行数据缓冲器（sbuf）（99h）

串行数据缓冲器（sbuf）是用于串行通信，存放欲发送和已接收数据。它在逻辑上是一个寄存器，而在物理上是两个寄存器，一个是发送缓冲寄存器，另一个是接收缓冲寄存器。两个物理寄存器使用同一个逻辑地址，不混淆的原因是：当写入sbuf时，是指向发送数据缓冲器；当读sbuf时，是取自接收缓冲寄存器。

其他ip、tmod、t2con、scon和pcon等控制寄存器，将在后面有关章节中介绍。

9.程序计数器（pc）

程序计数器（pc）不属于特殊功能寄存器，编程不能对它进行访问。它是一个16位程序地址寄存器，专门用于存放下一条要执行指令的地址，可寻址0000h～0ffffh范围（64kb）的程序存储器空间。当一条指令被取出后，程序计数器（pc）的内容会自动增量，指向下一条要执行指令的地址。