什么是单片机特殊功能寄存器，有什么作用
单片机特殊功能寄存器介绍
1、21个寄存器介绍
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1 51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：ip ie
定时器相关：tmod tcon tl0、th0、tl1、th1
串口通信相关：scon pcon sbuf
这15个寄存器中，p1 p2 p3 p4 tl0 th0 tl1 th1 sbuf这9个操作相对简单，而pcon为电源控制寄存器，平时只有在串口通信编程中会用到最高位smod，当smod=1，波特率会倍增，所以对这个寄存器只需要考虑这点就可以了，而对于ip寄存器为中断优先寄存器，对于单片机初学者基本上用不到，这里先不作介绍。
剩下的就只有ie、tcon、scon和tmod 4个寄存器了，如图1中绿色圆圈的四个，分别为中断允许寄存器（ie），定时器控制寄存器（tcon），定时器模式及工作方式寄存器（tmod），串行口控制寄存器（scon）。4个寄存器相对来说较难记住，下面分别对这4个寄存器及每一位进行说明。
1、ie中断允许寄存器
ea：ea=0时，所有中断禁止（即不产生中断）；ea=1时，各中断的产生由个别的允许位决定
et2：定时2溢出中断允许（8052用1允许， 0禁止）
es：串行口中断允许（1允许， 0禁止）
et1）：定时1中断允许（1允许， 0禁止）
ex1：外中断int1中断允许（1允许， 0禁止）
et0：定时器0中断允许（1允许， 0禁止）
ex0：外部中断int0的中断允许（1允许， 0禁止）
2、tcon定时器控制寄存器
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（定时）。
tr0：t0充许计数控制位，为1时充许t0计数（定时）。
ie1：外部中断1请示源（int1，p3.3）标志。ie1＝1，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。it1＝0，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。此位为1设置为电平触发，为0设置为下降沿触发。
ie0：外部中断0请示源（int0，p3.2）标志。ie0＝1，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。it0＝0，外部中断1程控为电平触发方式，当int0（p3.2）输入低电平时，置位ie0。此位为1设置为电平触发，为0设置为下降沿触发。
3、tmod定时器工作模式及方式寄存器
此寄存器高四位用于t1，低四位用于t0。
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 m0：0 0方式0，13位计数/计时器
m1 m0：0 1方式1，16位计数/计时器
m1 m0：1 0方式2，8位自动加载计数/计时器
m1 m0：1 1方式3，仅适用于t0，定时器0分为两个独立的8位定时器/计数器th0及tl0，t1在方式3时停止工作
4、scon串行通信控制寄存器
sm0 sm1：串行口工作方式控制位
sm0 sm1： 0 0 方式0－波特率由振荡器频率所定：振荡器频率/12
sm0 sm1： 0 1 方式1－波特率由定时器t1或t2的溢出率和smod所定：2smod ×（t1溢出率）/32
sm0 sm1： 1 0 方式2－波特率由振荡器频率和smod所定：2smod ×振荡器频率/64
sm0 sm1： 1 1 方式3－波特率由定时器t1或t2的溢出率和smod所定：2smod ×（t1溢出率）/32
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（rb8）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。
ren：允许接收位。 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。
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。
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。
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，ti可由软件清“0”。
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。
什么是特殊功能寄存器？ 特殊功能寄存器是用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的ram区。
mcs-51单片机特殊功能寄存器的作用是什么？ 特殊功能寄存器的作用是对片内各功能模块进行管理、控制和监视。
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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1 51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：ip ie
定时器相关：tmod tcon tl0、th0、tl1、th1
串口通信相关：scon pcon sbuf
这15个寄存器中，p1 p2 p3 p4 tl0 th0 tl1 th1 sbuf这9个操作相对简单，而pcon为电源控制寄存器，平时只有在串口通信编程中会用到最高位smod，当smod=1，波特率会倍增，所以对这个寄存器只需要考虑这点就可以了，而对于ip寄存器为中断优先寄存器，对于单片机初学者基本上用不到，这里先不作介绍。
剩下的就只有ie、tcon、scon和tmod 4个寄存器了，如图1中绿色圆圈的四个，分别为中断允许寄存器（ie），定时器控制寄存器（tcon），定时器模式及工作方式寄存器（tmod），串行口控制寄存器（scon）。4个寄存器相对来说较难记住，下面分别对这4个寄存器及每一位进行说明。
1、ie中断允许寄存器
ea：ea=0时，所有中断禁止（即不产生中断）；ea=1时，各中断的产生由个别的允许位决定
et2：定时2溢出中断允许（8052用1允许， 0禁止）
es：串行口中断允许（1允许， 0禁止）
et1）：定时1中断允许（1允许， 0禁止）
ex1：外中断int1中断允许（1允许， 0禁止）
et0：定时器0中断允许（1允许， 0禁止）
ex0：外部中断int0的中断允许（1允许， 0禁止）
2、tcon定时器控制寄存器
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（定时）。
tr0：t0充许计数控制位，为1时充许t0计数（定时）。
ie1：外部中断1请示源（int1，p3.3）标志。ie1＝1，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。it1＝0，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。此位为1设置为电平触发，为0设置为下降沿触发。
ie0：外部中断0请示源（int0，p3.2）标志。ie0＝1，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。it0＝0，外部中断1程控为电平触发方式，当int0（p3.2）输入低电平时，置位ie0。此位为1设置为电平触发，为0设置为下降沿触发。
3、tmod定时器工作模式及方式寄存器
此寄存器高四位用于t1，低四位用于t0。
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 m0：0 0方式0，13位计数/计时器
m1 m0：0 1方式1，16位计数/计时器
m1 m0：1 0方式2，8位自动加载计数/计时器
m1 m0：1 1方式3，仅适用于t0，定时器0分为两个独立的8位定时器/计数器th0及tl0，t1在方式3时停止工作
4、scon串行通信控制寄存器
sm0 sm1：串行口工作方式控制位
sm0 sm1： 0 0 方式0－波特率由振荡器频率所定：振荡器频率/12
sm0 sm1： 0 1 方式1－波特率由定时器t1或t2的溢出率和smod所定：2smod ×（t1溢出率）/32
sm0 sm1： 1 0 方式2－波特率由振荡器频率和smod所定：2smod ×振荡器频率/64
sm0 sm1： 1 1 方式3－波特率由定时器t1或t2的溢出率和smod所定：2smod ×（t1溢出率）/32
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（rb8）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。
ren：允许接收位。 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。
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。
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。
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，ti可由软件清“0”。
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。
什么是特殊功能寄存器？ 特殊功能寄存器是用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的ram区。
mcs-51单片机特殊功能寄存器的作用是什么？ 特殊功能寄存器的作用是对片内各功能模块进行管理、控制和监视。
人工智能有哪些专业
国内外物联网传感器提供商哪家最强
共模扼流圈的作用及特点
Canalys：2019年第二季度，中国新能源汽车销售放缓，仍大幅领先欧美市场
工业网关助推食品工业智能化数字化转型
什么是单片机特殊功能寄存器，有什么作用
vivo NEX 3是直接提前亮相了，瀑布屏、升降式设计
区块链和物联网的革命性应用
新能源汽车电池包怎么进行气密性检测
华为将正式放弃美国智能手机市场，原因何在？
EDA技术在数字电路设计中的应用
如何占领新能源汽车中的连接器市场
煤心采取率,什么是煤心采取率
大屏幕拼接显示系统：实现高效信息传递的策略
5G技术将成为智慧城市演进的核心
5G的到来伴随着什么
瑞能半导体斩获“2021年度卓越功率半导体企业”等大奖
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