51单片机特殊功能寄存器（SFR）介绍

51系列单片机内部主要有四大功能模块，分别是I/O口模块、中断模块、定时器模块和串口通信模块(串行I/O口)，如其结构和功能如下图：

图151单片机结构和功能图

51单片机掌握的好坏，其实就是能否正确操作这四个功能模块，而其操作的实质则又是能否对每个模块所对应寄存器的正确操纵。所以下面重点介绍一下51系列单片机内部的特殊功能寄存器（简称SFR，以下说明以此代替）。（关于什么叫特殊功能寄存器，这里先不作介绍，不懂的请查阅51单片机相关资料。）

51单片机内部共有21个SFR，其布局如图2，从图中可以看出，每个SFR占1个字节，多数字节单元中的每一位又有专用的“位名称”。这21个SFR又按是否可以位寻址分为两大部分，ACC、IE、P1等11个可以位寻址，SP、TMOD等不可以位寻址。

图2 51单片机SFR布局图

2、位寻址解释
下面以P1、IE寄存器（可位寻）和TMOD(不可位发)为例解释一下位寻址。

能位寻址是指能够对它的每一位都可以进行位操作，如图3，如P1口接8个灯，灯阳极接正极，阴极接单片机的P1口的8个脚。现在要让接P1口第1个引脚的灯亮，程序中可以写P1=0xfe，也可以先定义deng1=P1^0,即P1口的第1位，至于为什么写P1^0，是因为KEIL软件规定的，然后deng1=0。也就是P1=0xfe和deng1=0都是可以点亮第一个灯，后者deng1=0属于位操作，前者P1=0xfe属于总线操作，也就是8个引脚一起操作。图3 8位灯接线图

下面再以IE寄存器为例进行位操作的解释。IE寄存器为中断允许寄存器，如各位的作用如图4.其中第7位EA是51单片机5个中断的总开关，如要进入任何一个中断时，需先把EA打开，因为可以进行位操作，此时程序有两种写法：1）IE=0x80(假如其它位为0，即1000 0000)，也可以直接写EA=1,后者EA=1即属于位操作。这里要注意和前面P1口第1个引脚操作不同的是，前面程序中需先定义deng1=P1^0，这里程序中则不需要定义EA=IE^7,因为KEIL软件中的REG52.H头文件中已经定义好了，这里需要特别注意。

图4 IE中断允许寄存器

至于什么叫不可寻址，则是指不能单独进行每一位的操作，如TMOD定时器工作模式及工作方式寄存器，在进行操作时，只能写TMOD=0xXX。

关于能否进行位操作，可以通过查相关资料知道，当然还有个技巧就是其字节地址换成10进制后能否被“8”整除，能被“8”整除的就能进行位操作，不能被“8”整除就不能，如P1地址为90H,10进制为144 144/8=18,能被整除，所以可以位操作。再如TMOD地址为89H, 10进制为137 137/8=17.125,不能被整除，所以不可以位操作。

3、具体编程中对寄存器的注意
以上解释了位操作的概念，下面接着说明这21个SFR在具体编程中需要注意的地方。

目前单片机开发过程中主要使用两种语言，一种是汇编语言，一种是C语言。如果是使用汇编语言则21个SFR都需要理解，并且其地址这些都需要记住。如果是C语言编程就相对简单些了，由于目前C语言的通用性，绝大部分单片机开发都使用C语言，这里说以C为语言进行编程需注意的地方。

在用C编程中我们只需要撑握IP、IE、SCON、TCON、P1、P2、P3、P4、PCON TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1、SBUF15个寄存器，如图5所示，已用红线和蓝线标出，注意红线的能进行位操作，蓝线的不能进行位操作。

图5 C语言编程中需撑握的15个寄存器

这15寄存器中，根据前面讲的51单片机内部四大功能模块又可分为四大部分:

I/O口相关：P1 P2 P3 P4

中断相关：IP IE

定时器相关：TMOD TCON TL0、TH0、TL1、TH1

串口通信相关：PCON SBUF

注意：
在这四大部分中，除I/O口操作相关P1 P2 P3 P4相对独立外，其它11个寄存器使用时通常会相互结合使用，也就是说中断、定时器和串口通信三者通常会结合起来用，如外部中断时，设置边沿触发还是电平触发需设置TCON寄存器中的TR0和TR1位，使用定时器时又可能用到中断，而串口通信时设置波特率又直接跟定时器相关。

总之51单片机其实最难的就是对除I/O口外的11个寄存器的操作，但难归难，但毕竟只有11个，只要肯定花功夫和时间，多写写程序，多调试，一定可以学得好，现在我也记不到，每次遇到时总得去查相关的书籍，而且感觉脑对这一块还是很乱，再看哈书，看后面能不能总结出好的方法来。

4、参考例程
下面附出中断、定时器及串口通信的三个例子，供大家参考：

前面讲到过，51单片机内部共有21个特殊功能寄存器，如下图所示。如果用C语言进行编程时只需考虑15个寄存器，这15个寄存器按单片机内部功能模块以可分成四大类，分别为：

I/O口操作相关：P1 P2 P3 P4

中断相关：I