1、MCS51 单片机21 个特殊功能寄存器（52 系列是 26 个）不连续地分布在 128 个字节的 SFR 存储空间中，地址空间为 80H-FFH，在这片 SFR 空间中，包含有 128 个位地址空间，地址也是 80H-FFH，但只有 83 个有效位地址，可对 11 个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作（这里介绍一个技巧：其地址能被 8 整除的都可以位寻址）。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
2、。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）。这样的特殊功能寄存器 51 单片机共有21 个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为 52 系列所增加的特殊功能寄存器）：MCS51 单片机的特殊功能寄存器符号 地址 功能介绍B F0H B 寄存器ACC E0H 累加器PSW D0H 程序状态字TH2* CDH 定时器/计数器 2（高 8 位）TL2* CCH 定时器/计数器 2（低 8 位）RCAP2H* CBH外部输入（P1.1 ）计数器/ 自动再装入模式时初值寄存器高八位RCAP2L* CAH外部输入（P1.1 ）计数器/ 自动再装入模式时初值寄存
3、器低八位T2CON* C8H T2 定时器 /计数器控制寄存器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 89H T0、T1 定时器/计数器方式控制寄存器TCON 88H T0、T1 定时器/计数器控制寄存器DPH 83H 数据
4、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 电源控制寄存器分别说明如下：1、ACC-是累加器，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，稍后在中篇中我们将学到指令，可以发现，所有的运算类指令都离不开它。自身带有全零标志Z，若 A0 则 Z1；若 A0则 z0。该标志常用作程序分枝转移的判断条件。2、B-一个寄存器在做乘、除法时放乘数或除数，不
5、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。它的各位功能请看下表：PSW 程序状态字D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY AC F0 RS1 RS0 OV P下面我们逐一介绍各位的用途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。有进、借位，CY1；无进、借位，CY0例：78H+
6、97H（01111000+10010111）AC：辅助进、借位(高半字节与低半字节间的进、借位 )。例：57H+3AH（01010111+00111010）F0：用户标志位由用户（编程人员）决定什么时候用，什么时候不用。RS1、RS0：工作寄存器组选择位通过修改 PSW 中的 RS1、 RS0 两位的状态，就能任选一个工作寄存器区。这个特点提高了 MCS-51 现场保护和现场恢复的速度。对于提高 CPU 的工作效率和响应中断的速度是很有利的。若在一个实际的应用系统中，不需要四组工作寄存器，那么这个区域中多余单元可以作为一般的数据缓冲器使用。工作寄存器区选择RS1 RS0 当前使用的工作寄存器区
7、 R0R70 0 0 区(0007H)0 1 1 区(080Fh)1 0 2 区(1017h)1 1 3 区(181Fh)0V：溢出标志位运算结果按补码运算理解。有溢出，OV=1；无溢出，OV 0。什么是溢出我们后面的章节会讲到。P：奇偶校验位它用来表示 ALU 运算结果中二进制数位“1”的个数的奇偶性。若为奇数，则 P=1，否则为 0。运算结果有奇数个 1，P1；运算结果有偶数个 1，P0。例：某运算结果是 78H（01111000），显然 1 的个数为偶数，所以 P=0。4、DPTR（DPH、DPL ）-数据指针可以用它来访问外部数据存储器中的任一单元，如果不用，也可以作为通用寄存器来用，
8、由我们自已决定如何使用。分成 DPL(低 8 位)和 DPH(高 8 位) 两个寄存器。用来存放 16 位地址值，以便用间接寻址或变址寻址的方式对片外数据 RAM 或程序存储器作 64K 字节范围内的数据操作。5、P0、 P1、P2、P3-输入输出口（I/O）寄存器这个我们已经知道，是四个并行输入/输出口（I/O）的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。6、IE-中断充许寄存器可按位寻址，地址：A8HIE 中断允许寄存器B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0EA - ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA （IE.7）：EA=0 时，所有中断禁止（即不产生中断）；EA=1
9、时，各中断的产生由个别的允许位决定 - （IE.6）：保留 ET2（IE.5）：定时 2 溢出中断允许（8052 用） ES （IE.4）：串行口中断允许（ ES=1 允许，ES=0 禁止） ET1（IE.3）：定时 1 中断允许 EX1（IE.2）：外中断 INT1 中断允许 ET0（IE.1）：定时器 0 中断允许 EX0（IE.0）：外部中断 INT0 的中断允许7、IP-中断优先级控制寄存器可按位寻址，地址位 B8HIP 中断优先级控制寄存器B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0- - PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 - （IP.7） ：保留 - （IP.6） ：
10、保留 PT2（IP.5）：定时 2 中断优先（8052 用） PS （IP.4）：串行口中断优先 PT1（IP.3）：定时 1 中断优先 PX1（IP.2）：外中断 INT1 中断优先 PT0（IP.1）：定时器 0 中断优先 PX0（IP.0）：外部中断 INT0 的中断优先8、TMOD-定时器控制寄存器不按位寻址，地址 89HTMOD 定时器控制寄存器B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 GATE ：定时操作开关控制位，当 GATE=1 时，INT0 或 INT1 引脚为高电平，同时 TCON 中的 TR0 或 TR1 控
11、制位为 1 时，计时/计数器 0 或 1 才开始工作。若 GATE=0，则只要将 TR0或 TR1 控制位设为 1，计时/ 计数器 0 或 1 就开始工作。 C/T ：定时器或计数器功能的选择位。C/T=1 为计数器，通过外部引脚 T0 或 T1 输入计数脉冲。C/T=0 时为定时器，由内部系统时钟提供计时工作脉冲。 M1 、M0： T0、T1 工作模式选择位M1 、M0：T0、T1 工作模式选择位M1 M0 工作模式0 0 方式 0，13 位计数/计时器0 1 方式,1， 16 位计数 /计时器1 0 方式 2，8 位自动加载计数/计时器1 1 方式 3，仅适用于 T0，定时器 0 分为两个
12、独立的 8 位定时器/ 计数器 TH0及 TL0，T1 在方式 3 时停止工作9、TCON-定时器控制寄存器可按位寻址，地址位 88HTCON 定时器控制寄存器B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1：定时器 T1 溢出标志，可由程序查询和清零， TF1 也是中断请求源，当 CPU 响应 T1 中断时由硬件清零。 TF0：定时器 T0 溢出标志，可由程序查询和清零， TF0 也是中断请求源，当 CPU 响应 T0 中断时由硬件清零。 TR1：T1 充许计数控制位，为 1 时充许 T1 计数。 TR0：T0 充许计数控制
13、位，为 1 时充许 T0 计数。 IE1：外部中断 1 请示源（INT1，P3.3）标志。IE11，外部中断 1 正在向 CPU 请求中断，当 CPU 响应该中断时由硬件清 “0”IE1（边沿触发方式）。 IT1：外部中断源 1 触发方式控制位。IT10，外部中断 1 程控为电平触发方式，当INT1（P3.3）输入低电平时，置位 IE1。 IE0：外部中断 0 请示源（INT0，P3.2）标志。IE01，外部中断 1 正在向 CPU 请求中断，当 CPU 响应该中断时由硬件清 “0”IE0（边沿触发方式）。 IT0：外部中断源 0 触发方式控制位。IT00，外部中断 1 程控为电平触发方式，当
14、INT0（P3.2）输入低电平时，置位 IE0。10、SCON-串行通信控制寄存器它是一个可寻址的专用寄存器，用于串行数据的通信控制，单元地址是 98H，其结构格式如下：SCON 串行通信控制寄存器D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI(1)SM0、SM1：串行口工作方式控制位。SM0，SM1 工作方式00 方式 0波特率由振荡器频率所定：振荡器频率/1201 方式 1波特率由定时器 T1 或 T2 的溢出率和 SMOD 所定：2 SMOD (T1 溢出率)/3210 方式 2波特率由振荡器频率和 SMOD 所定：2 SMOD
15、振荡器频率/6411 方式 3波特率由定时器 T1 或 T2 的溢出率和 SMOD 所定：2 SMOD (T1 溢出率)/32 (2)SM2：多机通信控制位。 多机通信是工作于方式 2 和方式 3，SM2 位主要用于方式 2 和方式 3。接收状态，当串行口工作于方式 2 或 3，以及 SM2=1 时，只有当接收到第 9 位数据（R B8）为 1 时，才把接收到的前 8 位数据送入 SBUF，且置位 RI 发出中断申请，否则会将接受到的数据放弃。当 SM2=0 时，就不管第位数据是 0 还是 1，都难得数据送入 SBUF，并发出中断申请。工作于方式 0 时，SM2 必须为 0。 (3)REN：允
16、许接收位。 REN 用于控制数据接收的允许和禁止， REN=1 时，允许接收，REN=0 时，禁止接收。 (4)TB8：发送接收数据位 8。 在方式 2 和方式 3 中，TB8 是要发送的即第 9 位数据位。在多机通信中同样亦要传输这一位，并且它代表传输的地址还是数据，TB8=0 为数据，TB8=1 时为地址。 (5)RB8：接收数据位 8。在方式 2 和方式 3 中，RB8 存放接收到的第 9 位数据，用以识别接收到的数据特征。 (6)TI：发送中断标志位。可寻址标志位。方式 0 时，发送完第 8 位数据后，由硬件置位，其它方式下，在发送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1 表示帧发送结束
17、， TI 可由软件清“0”。 (7)RI：接收中断标志位。可寻址标志位。接收完第 8 位数据后，该位由硬件置位，在其他工作方式下，该位由硬件置位，RI =1 表示帧接收完成。11、PCON-电源管理寄存器PCON 主要是为 CHMOS 型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，单元地址是 87H，其结构格式如下：PCON 电源管理寄存器结构D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SMOD - - - GF1 GF0 PD IDL在 CHMOS 型单片机中，除 SMOD 位外，其他位均为虚设的，SMOD 是串行口波特率倍增位，当SMOD=1 时，串行口波特率加倍。系统复位默认为 SMOD=0。
18、12、T2CON-T2 状态控制寄存器T2CON 定时器控制寄存器B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 TF2：T2 溢出中断标志。TF2 必须由用户程序清“0”。当 T2 作为串口波特率发生器时，TF2 不会被置“1”。 EXF2：定时器 T2 外部中断标志。EXEN2 为 1 时，当 T2EX（P1.1 ）发生负跳变时置 1 中断标志 DXF2，EXF2 必须由用户程序清“0”。 TCLK：串行接口的发送时钟选择标志。TCLK=1 时，T2 工作于波特率发生器方式。 RCLK：串行接口的接收时钟选择标
19、志位。R CLK1 时，T2 工作于波特率发生器方式。 EXEN2：T2 的外部中断充许标志。 C/T2：外部计数器/定时器选择位。C/T2=1 时，T2 为外部事件计数器，计数脉冲来自T2（P1.0）；C/T2=0 时，T2 为定时器，振荡脉冲的十二分频信号作为计数信号。 TR2：T2 计数 /定时控制位。 TR1 为 1 时充许计数，为 0 时禁止计数。 CP/RL2：捕捉和常数自动再装入方式选择位。为 1 时工作于捕捉方式，为 0 时 T2 工作于常数自动再装入方式。当 TCLK 或 RCLK 为 1 时，CP/RL2 被忽略， T2 总是工作于常数自动再装入方式。下面对 T2CON 的
20、 D0、D2、D4、D5 几位主要控制 T2 的工作方式，下面对这几位的组合关系进行总结定时器 T2 方式选择RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 工作方式0 0 1 16 位常数自动再装入方式0 1 1 16 位捕捉方式1 1 串行口波特率发生器方式 0 停止计数指令介绍 指令 字节 周期 动作说明算数运算指令 1ADD A,Rn 1 1 将累加器与寄存器的内容相加，结果存回累加器2ADD A,direct 2 1 将累加器与直接地址的内容相加，结果存回累加器3ADD A,Ri 1 1 将累加器与间接地址的内容相加，结果存回累加器4ADD A,#data 2 1 将累加器与常数相加，结果
21、存回累加器5ADDC A,Rn 1 1 将累加器与寄存器的内容及进位 C 相加，结果存回累加器6ADDC A,direct 2 1 将累加器与直接地址的内容及进位 C 相加，结果存回累加器7ADDC A,Ri 1 1 将累加器与间接地址的内容及进位 C 相加，结果存回累加器8ADDC A,#data 2 1 将累加器与常数及进位 C 相加，结果存回累加器9SUBB A,Rn 1 1 将累加器的值减去寄存器的值减借位 C，结果存回累加器10SUBB A,direct 2 1 将累加器的值减直接地址的值减借位 C，结果存回累加器11SUBB A,Ri 1 1 将累加器的值减间接地址的值减借位 C，
22、结果存回累加器12SUBB A,#data 2 1 将累加器的值减常数值减借位 C，结果存回累加器13INC A 1 1 将累加器的值加 114INC Rn 1 1 将寄存器的值加 l15INC direct 2 1 将直接地址的内容加 116INC Ri 1 1 将间接地址的内容加 117INC DPTR 1 1 数据指针寄存器值加 1说明：将 16 位的 DPTR 加 1，当 DPTR 的低字节(DPL)从 FFH 溢出至 00H 时，会使高字节(DPH) 加 1，不影响任何标志位 18DEC A 1 1 将累加器的值减 119DEC Rn 1 1 将寄存器的值减 120DEC direc
23、t 2 1 将直接地址的内容减 121DEC Ri 1 1 将间接地址的内容减 122MUL AB 1 4 将累加器的值与 B 寄存器的值相乘，乘积的低位字节存回累加器，高位字节存回 B 寄存器说明：将累加器 A 和寄存器 B 内的无符号整数相乘，产生 16 位的积，低位字节存入 A，高位字节存入 B 寄存器。如果积大于 FFH，则溢出标志位(OV)被设定为 1，而进位标志位为 0 23DIV AB 1 4 将累加器的值除以 B 寄存器的值，结果的商存回累加器，余数存回 B 寄存器说明：无符号的除法运算，将累加器 A 除以 B 寄存器的值，商存入 A，余数存入 B。执行本指令后，进位位(C)
24、及溢出位 (OV)被清除为 0 24DA A 1 1 将累加器 A 作十进制调整，若(A) 3-09 或 (AC)=1，则(A) 3-0(A)3-0+6 若(A) 7-49 或 (C)=1，则(A) 7-4(A)7-4+6 逻辑运算指令 25ANL A,Rn 1 1 将累加器的值与寄存器的值做 AND 的逻辑判断，结果存回累加器26ANL A,direct 2 1 将累加器的值与直接地址的内容做 AND 的逻辑判断，结果存回累加器27ANL A,Ri 1 1 将累加器的值与间接地址的内容做 AND 的逻辑判断，结果存回累加器28ANL A,#data 2 1 将累加器的值与常数做 AND 的逻
25、辑判断，结果存回累加器29ANL direct,A 2 1 将直接地址的内容与累加器的值做 AND 的逻辑判断，结果存回该直接地址30ANL direct,#data 3 2 将直接地址的内容与常数值做 AND 的逻辑判断，结果存回该直接地址31ORL A,Rn 1 1 将累加器的值与寄存器的值做 OR 的逻辑判断，结果存回累加器32ORL A,direct 2 1 将累加器的值与直接地址的内容做 OR 的逻辑判断，结果存回累加器33ORL A,Ri 1 1 将累加器的值与间接地址的内容做 OR 的逻辑判断，结果存回累加器34ORL A,#data 2 1 将累加器的值与常数做 OR 的逻辑判
26、断，结果存回累加器35ORL direct,A 2 1 将直接地址的内容与累加器的值做 OR 的逻辑判断，结果存回该直接地址36ORL direct,#data 3 2 将直接地址的内容与常数值做 OR 的逻辑判断，结果存回该直接地址37XRL A,Rn 1 1 将累加器的值与寄存器的值做 XOR 的逻辑判断，结果存回累加器38XRL A,direct 2 1 将累加器的值与直接地址的内容做 XOR 的逻辑判断，结果存回累加器39XRL A,Ri 1 1 将累加器的值与间接地扯的内容做 XOR 的逻辑判断，结果存回累加器40XRL A,#data 2 1 将累加器的值与常数作 XOR 的逻辑判
27、断，结果存回累加器41XRL direct,A 2 1 将直接地址的内容与累加器的值做 XOR 的逻辑判断，结果存回该直接地址42XRL direct,#data 3 2 将直接地址的内容与常数的值做 XOR 的逻辑判断，结果存回该直接地址43CLR A 1 1 清除累加器的值为 044CPL A 1 1 将累加器的值反相45RL A 1 1 将累加器的值左移一位46RLC A 1 1 将累加器含进位 C 左移一位47RR A 1 1 将累加器的值右移一位48RRC A 1 1 将累加器含进位 C 右移一位49SWAP A 1 1 将累加器的高 4 位与低 4 位的内容交换。(A)3-0(A)
28、7-4数据转移指令 50MOV A,Rn 1 1 将寄存器的内容载入累加器51MOV A,direct 2 1 将直接地址的内容载入累加器52MOV A,Ri 1 1 将间接地址的内容载入累加器53MOV A,#data 2 1 将常数载入累加器54MOV Rn，A 1 1 将累加器的内容载入寄存器55MOV Rn,direct 2 2 将直接地址的内容载入寄存器56MOV Rn,gdata 2 1 将常数载入寄存器57MOV direct,A 2 1 将累加器的内容存入直接地址58MOV direct,Rn 2 2 将寄存器的内容存入直接地址59MOV direct1, direct2 3
29、2 将直接地址 2 的内容存入直接地址 160MOV direct,Ri 2 2 将间接地址的内容存入直接地址61MOV direct,#data 3 2 将常数存入直接地址62MOV Ri,A 1 1 将累加器的内容存入某间接地址63MOV Ri,direct 2 2 将直接地址的内容存入某间接地址64MOV Ri,#data 2 1 将常数存入某间接地址65MOV DPTR,#data16 3 2 将 16 位的常数存入数据指针寄存器66MOVC A,A+DPTR 1 2 (A) (A)+(DPTR)累加器的值再加数据指针寄存器的值为其所指定地址，将该地址的内容读入累加器 67MOVC A
30、,A+PC 1 2 (PC)(PC)+1 ；(A)(A)+(PC)累加器的值加程序计数器的值作为其所指定地址，将该地址的内容读入累加器68MOVX A,Ri 1 2 将间接地址所指定外部存储器的内容读入累加器(8 位地址)69MOVX A,DPTR 1 2 将数据指针所指定外部存储器的内容读入累加器(16 位地址)70MOVX Ri,A 1 2 将累加器的内容写入间接地址所指定的外部存储器(8 位地址)71MOVX DPTR,A 1 2 将累加器的内容写入数据指针所指定的外部存储器(16 位地址)72PUSH direct 2 2 将直接地址的内容压入堆栈区73POP direct 2 2 从
31、堆栈弹出该直接地址的内容74XCH A,Rn 1 1 将累加器的内容与寄存器的内容互换75XCH A,direct 2 1 将累加器的值与直接地址的内容互换76XCH A,Ri 1 1 将累加器的值与间接地址的内容互换77XCHD A,Ri 1 1 将累加器的低 4 位与间接地址的低 4 位互换布尔代数运算 78CLR C 1 1 清除进位 C 为 079CLR bit 2 1 清除直接地址的某位为 080SETB C 1 1 设定进位 C 为 181SETB bit 2 1 设定直接地址的某位为 182CPL C 1 1 将进位 C 的值反相83CPL bit 2 1 将直接地址的某位值反相
32、84ANL C,bit 2 2 将进位 C 与直接地址的某位做 AND 的逻辑判断，结果存回进位 C85ANL C,/bit 2 2 将进位 C 与直接地址的某位的反相值做 AND 的逻辑判断，结果存回进位 C86ORL C,bit 2 2 将进位 C 与直接地址的某位做 OR 的逻辑判断，结果存回进位 C87ORL C,/bit 2 2 将进位 C 与直接地址的某位的反相值做 OR 的逻辑判断，结果存回进位 C88MOV C,bit 2 1 将直接地址的某位值存入进位 C89MOV bit,C 2 2 将进位 C 的值存入直接地址的某位90JC rel 2 2 若进位 C=1 则跳至 rel
33、 的相关地址91JNC rel 2 2 若进位 C=0 则跳至 rel 的相关地址92JB bit,rel 3 2 若直接地址的某位为 1，则跳至 rel 的相关地址93JNB bit,rel 3 2 若直接地址的某位为 0，则跳至 rel 的相关地址94JBC bit,rel 3 2 若直接地址的某位为 1，则跳至 rel 的相关地址，并将该位值清除为 0程序跳跃 95ACALL addr11 2 2 调用 2K 程序存储器范围内的子程序96LCALL addr16 3 2 调用 64K 程序存储器范围内的子程序97RET 1 2 从子程序返回98RETI 1 2 从中断子程序返回99AJM
34、P addr11 2 2 绝对跳跃(2K 内)100LJMP addr16 3 2 长跳跃(64K 内)101SJMP rel 2 2 短跳跃(2K 内)-128+127 字节102JMP A+DPTR 1 2 跳至累加器的内容加数据指针所指的相关地址103JZ rel 2 2 累加器的内容为 0，则跳至 rel 所指相关地址104JNZ rel 2 2 累加器的内容不为 0，则跳至 rel 所指相关地址105CJNE A,direct,rel 3 2 将累加器的内容与直接地址的内容比较，不相等则跳至 rel 所指的相关地址106CJNE A,#data,rel 3 2 将累加器的内容与常数比较，若不相等则跳至 rel 所指的相关地址107CJNE Rn,#data,rel 3 2 将寄存器的内容与常数比较，若不相等则跳至 rel 所指的相关地址108CJNE Ri,#data,rel 3 2 将间接地址的内容与常数比较，若不相等则跳至 rel 所指的相关地址109DJNZ Rn,rel 2 2 将寄存器的内容减 1，不等于 0 则跳至 rel 所指的相关地址110DJNZ direct,rel 3 2 将直接地址的内容减 1，不等于 0 则跳至 rel 所指的相关地址111NOP 1 1 无动
