8051/89C51的21個專用寄存器介紹

 8051/89C51共有21個專用寄存器，現(xiàn)把其中部分寄存器簡單介紹如下：

(1)程序計數(shù)器(Program Counter，PC) PC是一個16位的計數(shù)器，它的作用是控制程序的執(zhí)行順序，其內(nèi)容為下一條要執(zhí)行的指令的地址，尋址范圍達64KB。PC有自動加1的功能，從而實現(xiàn)程序的順序執(zhí)行。PC沒有地址，是不可尋址的，因此用戶無法對它進行讀/寫操作，但可以通過轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以實現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。因地址不在SFR(專用寄存器)內(nèi)，一般不計作專用寄存器。

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

(3)B寄存器 B寄存器也是一個8位寄存器，主要用于乘除運算。乘法運算時，B存乘數(shù)，乘法操作后，乘積的高8位存于B中;除法運算時，B存除數(shù)，除法操作后，余數(shù)存于B中。此外，B寄存器也可作為一般寄存器使用。

(4)程序狀態(tài)字(Program Status Word，PSW) 程序狀態(tài)字是一個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(jù)程序執(zhí)行結(jié)果，由硬件自動設(shè)置的，而有些位的狀態(tài)則使用軟件方法設(shè)定。PSW的位狀態(tài)可以用專門指令進行測試，也可以用指令讀出。一些條件轉(zhuǎn)移指令根據(jù)PSW某些位的狀態(tài)進行程序轉(zhuǎn)移。PSW的各位定義如圖1-10所示。

PSW位地址：

圖1-10 PSW的各位定義

PSW的字節(jié)地址為D0H。

除PSW.1位保留未用外，其余各位的定義及使用如下：

CY(PSW.7)——進位標(biāo)志位。CY是PSW中最常用的標(biāo)志位。其功能有二：一是存放算術(shù)運算的進位標(biāo)志，在進行加或減運算時，如果操作結(jié)果的最高位有進位或借位時，CY由硬件置“1”(Single Chip Micro Computer)，否則清“0”;二是在位操作中作累加位使用。位傳送、位與位等位操作，進位標(biāo)志位是固定的操作位之一。

AC(PSW.6)——輔助進位標(biāo)志位。在進行加或減運算中，當(dāng)?shù)?位向高4位進位或借位時，AC由硬件置“1”，否則AC位清“0”。在BCD碼調(diào)整中也要用到AC位狀態(tài)。

F0(PSW.5)——用戶標(biāo)志位。這是一個供用戶定義的標(biāo)志位，需要利用軟件方法置位或復(fù)位，用于控制程序的轉(zhuǎn)向。

RS1和RS0(PSW.4、PSW.3)——工作寄存器組選擇位。它們被用于選擇CPU當(dāng)前使用的通用寄存器組。通用寄存器共有4組，其對應(yīng)關(guān)系如表1-5所示。

表1-5 通用寄存器組的選擇

這兩個選擇位的狀態(tài)是由軟件設(shè)置的，被選中的寄存器組即為當(dāng)前通用寄存器組。當(dāng)單片機上電或復(fù)位后，RS1：RS0=00。

OV(PSW.2)——溢出標(biāo)志位。在帶符號數(shù)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(shù)有效范圍(-128～+127)，即產(chǎn)生了溢出;因此運算結(jié)果是錯誤的;OV=0表示運算正確，即無溢出產(chǎn)生。

在乘法運算中，OV=1表示乘積超過255，即乘積分別在B與A中;OV=0表示乘積只在A中。

在除法運算中，OV=1表示除數(shù)為0，除法不能進行;OV=0表示除法可正常進行。

P(PSW.0)——奇偶標(biāo)志位，表明累加器A中內(nèi)容的奇偶性。如果A中有奇數(shù)個“1”，則P置“1”，否則置“0”。凡是改變累加器A中內(nèi)容的指令均會影響P標(biāo)志位。

該標(biāo)志位對串行通信中的數(shù)據(jù)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校驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

(5)數(shù)據(jù)指針(DPTR) 數(shù)據(jù)指針為16位寄存器。編程時，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按兩個8位寄存器分開使用，即：

DPH DPTR高8位字節(jié)

DPL DPTR 低8位字節(jié)

DPTR通常在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作地址指針使用。由于外部數(shù)據(jù)存儲器的尋址范圍為64KB，故把DPTR設(shè)計為16位。

(6)堆棧指針 (Stack Pointer，SP) 堆棧是一個特殊的存儲區(qū)，用來暫存數(shù)據(jù)和地址，它是按“先進后出”的原則存取數(shù)據(jù)的。堆棧共有兩種操作：進棧和出棧。

由于MCS-51單片機的堆棧設(shè)在內(nèi)部RAM中，因此SP是一個8位寄存器。系統(tǒng)復(fù)位后，SP的內(nèi)容為07H，從而復(fù)位后堆棧實際上是從08H單元開始的，但08H～1FH單元分別屬于工作寄存器1～3區(qū)，如果程序要用到這些區(qū)，最好把SP值改為更大的值。一般在內(nèi)部RAM的30H～7FH單元中開辟堆棧。SP的內(nèi)容一經(jīng)確定，堆棧的位置也就跟著確定下來，由于SP可初始化為不同的值，因此，堆棧位置是浮動的。21ic基礎(chǔ)知識

這里只集中講述了6個專用寄存器，其余的專用寄存器(如TCON、TMOD、IE、IP、SCON、PCON、SBUF等)將在以后章節(jié)中陸續(xù)介紹。

對專用寄存器的字節(jié)尋址問題作如下幾點說明：

(1)21個可字節(jié)尋址的專用寄存器不連續(xù)地分散在內(nèi)部RAM高128單元之中，盡管還余有許多空閑地址，但用戶并不能使用。

(2)程序寄數(shù)器PC不占據(jù)RAM單元，它在物理上是獨立的，因此是不可尋址的寄存器。

(3)對專用寄存器只能使用直接的尋址方式，書寫時既可使用寄存器符號，也可使用寄存器單元地址。

全部專用寄存器可位尋址的位共83位，這些位都具有專門的定義和用途。這樣，加上位尋址的128位，在MCS-51的內(nèi)部RAM中共有128+83=211個可尋址位。