8051是一種8位元的單芯片微控制器，屬于MCS-51單芯片的一種，由英特爾公司于1981年制造。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī)，如Atmel、飛利浦、深聯(lián)華等公司，相繼開(kāi)發(fā)了功能更多、更強(qiáng)大的兼容產(chǎn)品。

　　8051單芯片是同步式的順序邏輯系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的工作完全是依賴(lài)系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)脈信號(hào)，用以來(lái)產(chǎn)生各種動(dòng)作周期及同步信號(hào)。在8051單片機(jī)中已內(nèi)建時(shí)鐘產(chǎn)生器，在使用時(shí)只需接上石英晶體諧振器（或其它振蕩子）及電容，就可以讓系統(tǒng)產(chǎn)生正確的時(shí)鐘信號(hào)。

　　8051單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)為單片機(jī)，又稱(chēng)為微型控制器，是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支。單片機(jī)是70年代中期發(fā)展起來(lái)的一種超大規(guī)模集成電路芯片，是集成CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統(tǒng)于同一硅片上的器件。80年代以來(lái)，單片機(jī)發(fā)展迅速，各類(lèi)新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了許多高性能新型型號(hào)，現(xiàn)已逐漸成為工廠自動(dòng)化和各控制領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

　　8051特殊功能寄存器基礎(chǔ)詳解

　　程序狀態(tài)寄存器PSW是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部件—控制器的一部分，可位尋址，字節(jié)地址為D0H，單元地址是D0H~D7H。

　　PSW寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）CY：進(jìn)位標(biāo)志位，作用有兩種：（1）算術(shù)運(yùn)算中進(jìn)位或借位時(shí)，CY＝1。（2）作為布爾代數(shù)位處理的累加器。

　　2）AC：輔助進(jìn)位標(biāo)志位，算術(shù)運(yùn)算時(shí)低半字節(jié)有進(jìn)位或借位時(shí)，AC＝1。

　　3）F0：通用標(biāo)志位

　　4）RS1：寄存器組選擇位高位，RS1與RS0選擇四組工作寄存器，每組分別為8個(gè)寄存器（R0~R7），如RS1＝0、RS0＝0，則R0~R7對(duì)地址為00H~07H，如RS1＝0、RS0＝1，則R0~R7對(duì)地址為08H~0FH，四組寄存器地址從00H~1FH。5）RS0：寄存器組選擇位低位。

　　6）OV：溢出標(biāo)志位，當(dāng)進(jìn)行正負(fù)號(hào)數(shù)值的加減運(yùn)算時(shí)，如結(jié)果超出7位或2的補(bǔ)碼（+27至－128）時(shí)，OV＝1

　　7）USR：用戶定義標(biāo)志位，保留。

　　8）P：奇偶標(biāo)志位，當(dāng)累加器中有奇數(shù)個(gè)1，則P＝1；偶數(shù)個(gè)1，則P＝0.在串行傳輸時(shí)可用來(lái)檢測(cè)傳送是否有錯(cuò)

　　PCON寄存器

　　PCON主要是為CHMOS型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專(zhuān)用寄存器，在CHMOS型單片機(jī)中，除SMOD位外，其他位均為虛設(shè)的，SMOD是串行口波特率倍增位，當(dāng)SMOD=1時(shí)，串行口波特率加倍。系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn)為SMOD=0。單元地址是87H，其結(jié)構(gòu)格式如下：

　　PCON電源管理寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）SMOD：該位與串口通信有關(guān)。SMOD=0;串口方式1，2，3時(shí)，波特率正常。SMOD=1;串口方式1，2，3時(shí)，波特率加倍。

　　2）GF1、GF0：兩個(gè)通用工作標(biāo)志位，用戶可以自由使用。

　　3）PD：掉電模式設(shè)定位。PD=0單片機(jī)處于正常工作狀態(tài)。PD=1單片機(jī)進(jìn)入掉電（PowerDown）模式，可由外部中斷或硬件復(fù)位模式喚醒，進(jìn)入掉電模式后，外部晶振停振，CPU、定時(shí)器、串行口全部停止工作，只有外部中斷工作。

　　4）IDL：空閑模式設(shè)定位。IDL=0單片機(jī)處于正常工作狀態(tài)。IDL=1單片機(jī)進(jìn)入空閑（Idle）模式，除CPU不工作外，其余仍繼續(xù)工作，在空閑模式下可由任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位喚醒。

　　SCON控制寄存器

　　SCON控制寄存器，它是一個(gè)可位尋址的專(zhuān)用寄存器，用于串行數(shù)據(jù)的通信控制，字節(jié)地址為98H，單元地址是98H~9FH，其結(jié)構(gòu)格式如下：

　　SCON寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）SM0、SM1：串行口工作方式控制位。SM0，SM1工作方式：00方式0、01方式1、10方式2、11方式3。

　　2）SM2：多機(jī)通信控制位。多機(jī)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。接收狀態(tài)，當(dāng)串行口工作于方式2或3，以及SM2=1時(shí)，只有當(dāng)接收到第9位數(shù)據(jù)（RB8）為1時(shí)，才把接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，且置位RI發(fā)出中斷申請(qǐng)，否則會(huì)將接受到的數(shù)據(jù)放棄。當(dāng)SM2=0時(shí)，就不管第位數(shù)據(jù)是0還是1，都難得數(shù)據(jù)送入SBUF，并發(fā)出中斷申請(qǐng)。工作于方式0時(shí)，SM2必須為0。

　　3）REN：允許接收位。REN用于控制數(shù)據(jù)接收的允許和禁止，REN=1時(shí)，允許接收，REN=0時(shí)，禁止接收。

　　4）TB8：發(fā)送接收數(shù)據(jù)位8。在方式2和方式3中，TB8是要發(fā)送的——即第9位數(shù)據(jù)位。在多機(jī)通信中同樣亦要傳輸這一位，并且它代表傳輸?shù)牡刂愤€是數(shù)據(jù)，TB8=0為數(shù)據(jù)，TB8=1時(shí)為地址。

　　5）RB8：接收數(shù)據(jù)位8。在方式2和方式3中，RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)，用以識(shí)別接收到的數(shù)據(jù)特征。

　　6）TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位?？蓪ぶ窐?biāo)志位。方式0時(shí)，發(fā)送完第8位數(shù)據(jù)后，由硬件置位，其它方式下，在發(fā)送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示幀發(fā)送結(jié)束，TI可由軟件清“0”。

　　7）RI：接收中斷標(biāo)志位。可尋址標(biāo)志位。接收完第8位數(shù)據(jù)后，該位由硬件置位，在其他工作方式下，該位由硬件置位，RI=1表示幀接收完成。在串口中斷處理時(shí)，TI，RI都需要軟件清“0”，硬件置位后不可能自動(dòng)清0，此外，在進(jìn)行緩沖區(qū)操作時(shí)，需要ES=0，以防止中斷出現(xiàn)。

　　TCON定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器

　　TCON在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為88H，單元地址是88H－8FH，由于有位地址，十分便于進(jìn)行位操作。TCON的作用是控制定時(shí)器的啟、停，標(biāo)志定時(shí)器溢出和中斷情況。其中，TFl、TRl、TF0和TR0位用于定時(shí)器／計(jì)數(shù)器；IEl、ITl、IE0和IT0位用于中斷系統(tǒng)。由于TCON是可以位尋址的，因而如果只清溢出或啟動(dòng)定時(shí)器工作，可以用位操作命令。例如：執(zhí)行“CLRTF0”后則清定時(shí)器0的溢出；執(zhí)行“SETBTR1”后可啟動(dòng)定時(shí)器1開(kāi)始工作（當(dāng)然前面還要設(shè)置方式定）。

　　TCON寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）TF1：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。當(dāng)定時(shí)器1計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件使TF1置“1”，并且申請(qǐng)中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清“0”，在查詢方式下用軟件清“0”。

　　2）TR1：定時(shí)器1運(yùn)行控制位。由軟件清“0”關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)GATE=1，且INT1為高電平時(shí)，TR1置“1”啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)GATE=0，TR1置“1”啟動(dòng)定時(shí)器1。

　　3）TF0：定時(shí)器0溢出標(biāo)志。其功能及操作情況同TF1。

　　4）TR0：定時(shí)器0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同TR1。

　　5）IE1：外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志位。

　　6）IT1：外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。當(dāng)IT1=0，為低電平觸發(fā)方式；當(dāng)IT1=1，為下降沿觸發(fā)方式。

　　7）IE0：外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志位。

　　8）IT0：外部中斷0觸發(fā)方式選擇位。當(dāng)IT0=0，為低電平觸發(fā)方式；當(dāng)IT0=1，為下降沿觸發(fā)方式。

　　TMOD定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式控制寄存器

　　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式控制寄存器TMOD是一個(gè)逐位定義的8位寄存器，其中低四位定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0，高四位定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1，但只能使用字節(jié)尋址，其字節(jié)地址為89H。其格式為：

　　TMOD寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）GATE：門(mén)控制。GATE=1時(shí)，由外部中斷引腳INT0、INT1和控制寄存器的TR0，TR1來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器。當(dāng)INT0引腳為高電平時(shí)TR0置位，啟動(dòng)定時(shí)器T0；當(dāng)INT1引腳為高電平時(shí)TR1置位，啟動(dòng)定時(shí)器T。GATE=0時(shí)，僅由TR0，TR1置位分別啟動(dòng)定時(shí)器T0、T1。

　　2）C/T：功能選擇位。C/T=0時(shí)為定時(shí)功能，C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)功能。置位時(shí)選擇計(jì)數(shù)功能，清零時(shí)選擇定時(shí)功能。

　　3）M0、M1：方式選擇功能。由于有2位，因此有4種工作方式M1M0工作方式計(jì)數(shù)器模式TMOD（設(shè)置定時(shí)器模式），00方式0，13位計(jì)數(shù)器TMOD=0x00。01方式1，16位計(jì)數(shù)器TMOD=0x01。10方式2，自動(dòng)重裝8位計(jì)數(shù)器TMOD=0x02。11方式3，T0分為2個(gè)8位獨(dú)立計(jì)數(shù)器，T1為無(wú)中斷重裝8位計(jì)數(shù)器TMOD=0x03。

　　IE中斷使能寄存器

　　通過(guò)設(shè)置中斷使能寄存器IE的EA位，使能所有中斷每個(gè)中斷源都有單獨(dú)的使能位，可通過(guò)軟件設(shè)置IE中相應(yīng)的使能位在任何時(shí)候使能或禁能中斷，中斷使能寄存器IE可位尋址，IE寄存器地址為A8H，位地址（由低位到高位）為A8H－AFH。

　　IE寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）EA：使能標(biāo)志位置位則所有中斷使能復(fù)位則禁止所有中斷

　　2）ET2：定時(shí)器2中斷使能。

　　3）ES：串行通信中斷使能。

　　4）ET1：定時(shí)器1中斷使能。

　　5）EX1：外部中斷1使能。

　　6）ET0：定時(shí)器0中斷使能。

　　7）EX0：外部中斷0使能。

　　IP中斷優(yōu)先級(jí)寄存器

　　每個(gè)中斷源都可通過(guò)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP來(lái)單獨(dú)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)，如果每個(gè)中斷源的相應(yīng)位被置位，則該中斷源的優(yōu)先級(jí)為高如果相應(yīng)的位被復(fù)位，則該中斷源的優(yōu)先級(jí)為低。此寄存器可位尋址，字節(jié)地址為B8H，單元地址是B8H－BDH。

　　IP寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）-保留

　　2）-保留

　　3）PT2定時(shí)器2中斷優(yōu)先級(jí)

　　4）PS串行通信中斷優(yōu)先級(jí)

　　5）PT1定時(shí)器1中斷優(yōu)先級(jí)

　　6）PX1外部中斷1優(yōu)先級(jí)

　　7）PT0定時(shí)器0中斷優(yōu)先級(jí)

　　8）PX0外部中斷0優(yōu)先級(jí)

　　T2CON定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器

　　51系列單片機(jī)，如8052第三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)器2，他的控制位在特殊功能寄存器定時(shí)器2控制寄存器可位尋址。通過(guò)由軟件設(shè)置T2CON，可使定時(shí)/計(jì)數(shù)器以三種基本工作：

　　方式一，第一種為捕捉方式，設(shè)置為捕捉方式時(shí)，和定時(shí)器0或定時(shí)器1一樣以16位方式工作。這種方式通過(guò)位EXEN2來(lái)選擇，當(dāng)置位EXEN2時(shí)，如果T2EX有負(fù)跳變電平，將把當(dāng)前的數(shù)據(jù)鎖存在RCAP2H和RCAP2L中，這個(gè)事件可用來(lái)產(chǎn)生中斷。

　　方式二，自動(dòng)重裝方式，其中包含了兩個(gè)子功能，由EXEN2來(lái)選擇，當(dāng)EXEN2復(fù)位時(shí)16位定時(shí)器溢出將觸發(fā)一個(gè)中斷，并將RCAP2H和RCAP2L中的數(shù)裝入定時(shí)器中。當(dāng)EXEN2置位時(shí)，除上述功能外T2EX引腳的負(fù)跳變將產(chǎn)生一次重裝操作。

　　方式三，用來(lái)產(chǎn)生串行口通訊所需的波特率，這通過(guò)同時(shí)或分別置位RCLK和TCLK來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這種方式中，每個(gè)機(jī)器周期都將使定時(shí)器加1。而不像定時(shí)器0和1那樣需要12個(gè)機(jī)器周期，這使得串行通訊的波特率更高。

　　T2CON寄存器結(jié)構(gòu)

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）TF2，定時(shí)器2溢出標(biāo)志位，定時(shí)器2溢出時(shí)將置位，當(dāng)TCLK或RCLK為1時(shí)將不會(huì)置位。

　　2）EXF2，定時(shí)器2外部標(biāo)志，當(dāng)EXEN2=1并在引腳T2EX檢測(cè)到負(fù)跳變時(shí)置位，如果定時(shí)器2中斷被允許將產(chǎn)生中斷。

　　3）RCLK，接收時(shí)鐘標(biāo)志當(dāng)串行口以方式1或3工作時(shí)將使用定時(shí)器2的溢出率作為串行口接收時(shí)鐘頻率。

　　4）TCLK，發(fā)送時(shí)鐘標(biāo)志位當(dāng)串行口以方式1或3工作時(shí)將使用定時(shí)器2的溢出率作為串行口接收時(shí)鐘頻率。

　　5）EXEN2，定時(shí)器2外部允許標(biāo)志當(dāng)EXEN2=1時(shí)在T2EX引腳出現(xiàn)負(fù)跳變時(shí)將造成定時(shí)器2捕捉或重裝并置位EXF2產(chǎn)生中斷。

　　6）TR2，定時(shí)器運(yùn)行控制位置位時(shí)定時(shí)器2將開(kāi)始工作否則定時(shí)器2停止工作。7）

　　C/T2，定時(shí)器計(jì)數(shù)方式選擇位如果C/T2=1定時(shí)器2將作為外部事件計(jì)數(shù)器否則對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。

　　8）CP/RL2，捕捉/重裝標(biāo)志位當(dāng)EXEN2=1時(shí)如果CP/RL2=1T2EX引腳的負(fù)跳變將造成捕捉如果CP/RL2=0T2EX引腳的負(fù)跳變將造成重裝。