單片機(jī)的基本組成

1、單片機(jī)的基本組成在講單片機(jī)的組成之前我們先來說一下大家都熟知的計(jì)算機(jī)一、 計(jì)算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)匈牙利籍?dāng)?shù)學(xué)家馮.諾依曼提出的“程序存儲(chǔ)”和“二進(jìn)制運(yùn)算”的思想。1、二進(jìn)制運(yùn)算決定了計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)。二進(jìn)制運(yùn)算包括二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算（邏輯運(yùn)算的基礎(chǔ)是邏輯代數(shù)，又稱布爾代數(shù)）。邏輯量只表示兩種不同的狀態(tài)，可以對(duì)應(yīng)電子線路中的電阻高低、二極管、三極管的通斷等。因此，二進(jìn)制運(yùn)算決定了計(jì)算機(jī)可以由電子元器件，特別是集成電路組成。2、 程序存儲(chǔ)決定了軟件控制硬件工作。因此，計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括硬件和軟件兩部分。計(jì)算機(jī)的工作原理：由輸入設(shè)備將軟件送入存儲(chǔ)器，然后由控制器逐條取出存儲(chǔ)器中的控制

2、軟件，并運(yùn)行，再將運(yùn)行結(jié)果送到輸出設(shè)備。3、計(jì)算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)根據(jù)以上思路，計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入設(shè)備、輸出設(shè)備組成。圖1.1.1 計(jì)算機(jī)經(jīng)典結(jié)構(gòu)圖對(duì)經(jīng)典結(jié)構(gòu)中各部分有機(jī)組合，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)。由于各部分的具體電路（元器件及元器件的組合方式）不同，又形成了各種應(yīng)用形態(tài)。二、 微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）組成及應(yīng)用形態(tài)1、 微型計(jì)算機(jī)組成將經(jīng)典結(jié)構(gòu)中的運(yùn)算器、控制器組合在一起，再增加一些寄存器等，集成為一個(gè)芯片，這個(gè)芯片稱為微處理器（Microcontroller），即CPU(Center Processing Unit )。這樣微型計(jì)算機(jī)就由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出

3、（I/O）接口組成。再配以輸入/輸出（I/O）設(shè)備和軟件，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，簡稱微型計(jì)算機(jī)。圖1.1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2、 應(yīng)用形態(tài)（1）系統(tǒng)機(jī)（多版機(jī)）微處理器CPU、存儲(chǔ)器、I/O端口電路和總線接口等組裝在一塊主板上，再通過系統(tǒng)總線和外設(shè)適配卡連接鍵盤、顯示器、打印機(jī)等，再配上系統(tǒng)軟件就構(gòu)成了一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 圖1.1.3 微型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)圖這就是辦公室、家庭使用的PC機(jī)的典型形態(tài)。由于較大的存儲(chǔ)容量（存儲(chǔ)器、硬盤、軟盤、光盤等），輸入、輸出設(shè)備齊全，而且軟件豐富（系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件），能夠進(jìn)行海量計(jì)算和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。(2)單板機(jī)將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口芯片和簡單

4、的I/O設(shè)備等裝配在一塊線路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中）就構(gòu)成了單板機(jī)。圖1.1.4 單板機(jī)結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)就是單板機(jī)的典型形態(tài)：由于有硬件和軟件，能獨(dú)立運(yùn)行，但I(xiàn)/O設(shè)備簡單，特別是軟件資源少（只有監(jiān)控程序），不能應(yīng)用于海量計(jì)算和大型應(yīng)用程序的開發(fā)，主要用于計(jì)算機(jī)原理教學(xué)和簡單的測(cè)試（調(diào)試）系統(tǒng)。三 單片機(jī) 將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口電路集成到一塊芯片上，這個(gè)芯片稱為單片機(jī)。圖1.1.5 單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖單片機(jī)作為一片集成了微型計(jì)算機(jī)基本部件的集成電路芯片，與通用計(jì)算機(jī)相比，自身不帶軟件，不能獨(dú)立運(yùn)行；存儲(chǔ)容量小，沒有輸入、輸出設(shè)備，不能將系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件存儲(chǔ)到自身的存儲(chǔ)器中并加

5、以運(yùn)行，它自身沒有開發(fā)功能。所以，必須借助開發(fā)機(jī)（一種特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）來完成開發(fā)任務(wù)。即相應(yīng)的軟、硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試以及將調(diào)試好的程序固化到自身的存儲(chǔ)器中。完成單片機(jī)的硬件和軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試，把軟件固化（下載）到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，是單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的主要學(xué)習(xí)任務(wù)，也是檢查這門課程學(xué)習(xí)效果的基本標(biāo)準(zhǔn)。1、 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)又稱為開發(fā)機(jī)或仿真機(jī)。單片機(jī)的實(shí)質(zhì)仍然是計(jì)算機(jī)，其工作的基本條件就是軟件配合硬件才能正常工作。但單片機(jī)自身沒有開發(fā)能力。即不能用自身系統(tǒng)檢查硬件故障和軟件錯(cuò)誤；也不能用自身的系統(tǒng)將軟件程序?qū)懭胱约旱拇鎯?chǔ)器中。在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，完成軟件、硬件

6、設(shè)計(jì)后，必須使用開發(fā)系統(tǒng)（其它設(shè)備）完成軟件、硬件的測(cè)試和程序?qū)懭搿Ｍ瓿蛇@一目標(biāo)的過程，稱為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。完成開發(fā)的設(shè)備，稱開發(fā)系統(tǒng)（仿真器）2、 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方式 （1）、仿真：利用開發(fā)機(jī)的資源（CPU、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備等）來模擬欲開發(fā)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（即目標(biāo)機(jī)）的CPU、存儲(chǔ)器和I/O操作，并跟蹤目標(biāo)機(jī)的運(yùn)行情況。然后再將調(diào)試好的程序固化到目標(biāo)機(jī)中。即把開發(fā)機(jī)上的單片機(jī)出借給目標(biāo)機(jī)，因?yàn)殚_發(fā)機(jī)本身具有開發(fā)能力，通過開發(fā)機(jī)調(diào)試目標(biāo)機(jī)，調(diào)試完成后，再把程序固化到目標(biāo)機(jī)，目標(biāo)機(jī)就可以獨(dú)立運(yùn)行了。1）、獨(dú)立型仿真機(jī)開發(fā) 獨(dú)立型仿真器采用與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)相同類型的單片機(jī)做成單板機(jī)形式

7、，板上配有LED顯示器和簡單鍵盤，可以進(jìn)行源程序的編輯、匯編、運(yùn)行調(diào)試。2）利用非獨(dú)立型仿真器開發(fā) 獨(dú)立式仿真器還配有串行按口，能與普通微機(jī)系統(tǒng)連接，利用普通微機(jī)系統(tǒng)配備的組合軟件進(jìn)行源程序的編輯、匯編和聯(lián)機(jī)仿真器，用仿真器進(jìn)行程序固化。（2）在系統(tǒng)與在應(yīng)用仿真將單片機(jī)先安裝到印制線路板上，然后通過PC機(jī)將程序下載到目標(biāo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)和在應(yīng)用編程功能。具有這種功能的單片機(jī)內(nèi)部必須具有EPROM或FLAS偵測(cè)邏輯電路，調(diào)試器和燒寫器。如：SST公司的SST89E54， 89E58；MICROCHIP公司PIC16F87X；ATMEL公司的AT89S5X等單片機(jī)芯片均有此功能。3）MCS51是美

8、國INTEL公司生產(chǎn)的一個(gè)高檔8位單片機(jī)系統(tǒng)的總稱。屬于這一系列，即以51為核心的單片機(jī)芯片主要有：8031/8051，8751；8032/8052；80C51/87C51/80C31；還有ATMEL公司的AT89S51，AT89S51等品種，它們的工作原理和內(nèi)部構(gòu)架相同，引腳和指令系統(tǒng)相互兼容，主要在內(nèi)部功能單元數(shù)量，存儲(chǔ)器類型和容量以及應(yīng)用上有些區(qū)別。一、單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)從功能上劃分，MCS51內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為5個(gè)部分：CPU、存儲(chǔ)器、I/O端口、定時(shí)/計(jì)時(shí)器、中斷系統(tǒng)。概述： MCS51結(jié)構(gòu)圖1、 CPU結(jié)構(gòu)8051內(nèi)部CPU是一個(gè)字長為8位的中央處理單元（center processin

9、g unit）它對(duì)數(shù)據(jù)的處理是按資字節(jié)為單位的。 CPU包括三部分：運(yùn)算器、控制器和專用寄存器。(1) 運(yùn)算器：由一個(gè)算術(shù)邏輯單元ALL、一個(gè)布爾處理器和兩個(gè)8位暫存器組成。能給實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的四則運(yùn)算（加、減、乘、除），邏輯運(yùn)算（與、或、非、異或等），數(shù)據(jù)傳遞，移位，判斷，程序轉(zhuǎn)移等功能。(2) 控制器：由指令寄存器IR，指令譯碼器ID，定時(shí)及控制邏輯電路等組成。指令寄存器IR保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。指令的內(nèi)容含指令操作碼和地址碼。操作碼送往指令譯碼器ID，經(jīng)譯碼后形成相應(yīng)的微操作信號(hào)，地址碼送往操作數(shù)地址形成電路，以形成實(shí)際的操作數(shù)地址。定時(shí)與控制部件完成取指令、執(zhí)行指令、存取操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)

10、果，向其它部件發(fā)出各種控制信號(hào)，協(xié)調(diào)各部件的工作。（3）專用寄存器：主要用來指示當(dāng)前要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址，存放操作數(shù)和指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)。包括程序計(jì)數(shù)器PC、累加器A、程序狀態(tài)字PSW寄存器，堆棧指示器SP。數(shù)據(jù)指針DPTR寄存器和通用寄存器B。 1）程序計(jì)數(shù)器PC（ program counter） a)定義：程序計(jì)數(shù)器PC是一個(gè)二進(jìn)制16位的程序地址寄存器，是由16個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器。尋址范圍21664K。是MCS-51單片機(jī)中唯一一個(gè)16位寄存器。b）功能：用來存放將要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址，CPU既可以對(duì)它并行存取，又可自動(dòng)加“1”。 迄今為止，世界上的所有電子計(jì)算機(jī)仍然是馮.諾依曼式

11、的。這就是說，計(jì)算機(jī)的程序是以二進(jìn)制形式存放在內(nèi)存儲(chǔ)器中，CPU的任務(wù)是自動(dòng)逐條執(zhí)行已放入內(nèi)存中的指令，以完成某項(xiàng)任務(wù)。為了確保CPU能自動(dòng)連續(xù)執(zhí)行程序，芯片設(shè)計(jì)師專門在CPU中集成了一個(gè)程序計(jì)數(shù)器PC，在程序執(zhí)行前用來存放程序在內(nèi)存中的起始地址。CPU根據(jù)PC中的地址就可以到內(nèi)存中取出第一條指令的第一個(gè)字節(jié)，PC隨后加“1”，自動(dòng)指向第一條指令的第二個(gè)字節(jié)；CPU再根據(jù)PC就可以取出第一個(gè)指令的第二個(gè)字節(jié)；PC再次自動(dòng)加“1”指向第一個(gè)指令的下一個(gè)字節(jié)或第二條指令的第一個(gè)字節(jié)。以此類推。這樣，CPU在執(zhí)行完第一條指令時(shí)，PC實(shí)際上已得到了第二條指令的起始地址。因此，人們只要在程序執(zhí)行前預(yù)先把

12、要執(zhí)行的程序的指令碼按照順序放到程序存儲(chǔ)器中，并把要執(zhí)行的程序的起始地址放入程序計(jì)數(shù)器PC，CPU就能讓程序自動(dòng)執(zhí)行。PC的自動(dòng)加“1”功能確保了存儲(chǔ)器中程序的連續(xù)執(zhí)行。在單片機(jī)設(shè)計(jì)中，在電路結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)成單片機(jī)復(fù)位時(shí)PC0000h，故，程序的首起始地址通常0000h開始。2）累加器（accumulator） a)定義：累加器A又記作ACC，是一個(gè)具有特殊用途的二進(jìn)制8位寄存器。b)功能：專門用來存放操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。 最初的計(jì)算機(jī)，其操作數(shù)包括四部分地址。操作碼第一操作數(shù)第二操作數(shù)結(jié)果操作數(shù)下條指令地址 操作碼字段用于指示機(jī)器執(zhí)行何種操作。第一操作數(shù)用于指示兩個(gè)操作數(shù)中第一個(gè)操作數(shù)在內(nèi)存中的地

13、址；第二操作數(shù)可以使機(jī)器找到參加運(yùn)算的第二個(gè)操作數(shù)；結(jié)果操作數(shù)用于存放操作結(jié)果。下一條指令地址，指示機(jī)器按此地址取出下一條要執(zhí)行指令的指令碼。這種指令格式的特點(diǎn)是層次、概念清楚，邏輯關(guān)系簡單明了。缺點(diǎn)是指令碼太長，嚴(yán)重影響了指令的執(zhí)行速度。 MCS-51單片機(jī)采用了地址壓縮技術(shù)，把四字段地址壓縮到一個(gè)，故稱單地址指令格式。操作碼操作數(shù) 其中“操作數(shù)”相當(dāng)與四地址中的“第一操作數(shù)”?！暗诙僮鲾?shù)”和“結(jié)果操作數(shù)”合二為一，由累加器A充任。物理地址為E0H，且在操作碼中隱含。在助記符中寫有A等，只是為了便于理解，它的二進(jìn)制代碼是隱含在操作碼中的?！跋乱粭l指令地址由程序計(jì)數(shù)器PC充當(dāng)。PC自動(dòng)加“1

14、”，就能使MCS-51連續(xù)按順序執(zhí)行程序。因此在指令執(zhí)行前，用戶通常必須要安排一條傳送指令，預(yù)先把第二操作數(shù)傳送到累加器A。 3)通用寄存器B（General Purpose Register）a)定義：通用寄存器B也是一個(gè)8位二進(jìn)制的寄存器，是專門為乘法和除法設(shè)置的寄存器，但也是可以作為普通寄存器使用。 b)功能：在做乘法和除法之前，用來存放乘數(shù)和除數(shù)，在乘法和除法完成后，用來存放積的高八位和除法的余數(shù)。 4）程序狀態(tài)字PSW(program status word) a)定義：程序狀態(tài)字PSW也是八位二進(jìn)制寄存器 b)功能：用來存放指令執(zhí)行后的狀態(tài)（程序設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)狀態(tài)來控制程序執(zhí)行）

15、。PSW中有的位的值（狀態(tài)），通常是在執(zhí)行指令的過程中由硬件電路自動(dòng)形成的，如：CY,AC,OV,P位，有的也可以根據(jù)需要采用位送指令加以改變，如：FO,RSI,RSO位。各位的定義如下：PSWCYACFORSIRSOOV_P 其中：CY(carry)：進(jìn)位標(biāo)志位，用于表示加減運(yùn)算過程中最高位（累加器A7）有無進(jìn)位或借位。有進(jìn)位或借位CY=1,否則CY=0。 AC(auxiliary carry)：輔助進(jìn)位標(biāo)志位，用于表示加減運(yùn)算中累加器低四位（A3）有無向高四位(A4)進(jìn)位或借位，有：AC=1,無：AC=0。 F0（FLAG ZERO）：用戶標(biāo)志位。它是用戶根據(jù)需要通過傳送指令確定的，用于決

16、定用戶程序的流向。RS1,RS0：寄存器組選擇位，即它控制（選擇）了當(dāng)前使用的寄存器組，也就是它確定了當(dāng)前使用寄存器組的物理地址。 在MCS-51的片內(nèi)存儲(chǔ)器中，有32個(gè)8位寄存器，但這32位寄存器只給出了8個(gè)寄存器的地址。R0-R7(通常用Rn表示)。為了用這8個(gè)地址表示32個(gè)寄存器（存儲(chǔ)空間），只能將這32個(gè)寄存器進(jìn)行分組，即分成4組。這樣，用R0-R7，即Rn就可以表示這4組中的任意一組中的一個(gè)寄存器（均是8位的）。也就是說通過分組后，從邏輯上能用Rn把它們區(qū)分開來。如R0-代表（第0組的）第一個(gè)寄存器，則R5就表示（第0組的）第六個(gè)寄存器。故將Rn稱為這32個(gè)工作寄存器的邏輯地址。“邏

17、輯”概念的實(shí)質(zhì)就是各組之間相互區(qū)分與屏蔽，達(dá)到方便保護(hù)其中數(shù)據(jù)的目的。但是，用Rn只能區(qū)分某一組中的8個(gè)寄存器，具體使用了哪一組，還要其他條件，即RS1 RS0。既然共有四組，可用22表達(dá)。故可以通過改變RS1 和RS0的值決定哪一組的R0-R7。這對(duì)我們進(jìn)行程序設(shè)計(jì)是非常有利的。OV（overflow）溢出標(biāo)志位：提示運(yùn)算結(jié)果是否發(fā)生了溢出，即累加器A中運(yùn)算結(jié)果是否超出了其能表示的數(shù)的范圍，即128127，由機(jī)器執(zhí)行過程中自動(dòng)形成。溢出OV=1,否則OV=0。人們可以根據(jù)OV的狀態(tài)判斷結(jié)果是否正確。 計(jì)算公式為：OVCPCSCP*CS 其中CP為最高進(jìn)位位，CS是次高進(jìn)位位。P(Pority

18、):奇偶標(biāo)志位。用于指示運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶行。機(jī)器執(zhí)行中自動(dòng)形成。若“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則P=1 ，為偶，P=0。5）堆棧指針SP(STACK POINTER) a)定義：SP是一個(gè)8位寄存器，能自動(dòng)加“1”或減“1”b)功能：專門用來寄放堆棧的棧頂?shù)刂?。MCS51中，在片內(nèi)RAM中設(shè)置了一個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū)。CPU對(duì)這個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)存取時(shí)必須按照“先進(jìn)后出”或“后進(jìn)先出”的原則進(jìn)行。這樣的特殊存儲(chǔ)區(qū)域稱為堆棧。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)堆棧中數(shù)據(jù)的操作，芯片設(shè)計(jì)者在CPU中設(shè)計(jì)了一個(gè)堆棧指示器SP,存放堆棧元頂?shù)刂贰P具有自動(dòng)加“1”或減“1”功能，使得SP中的數(shù)據(jù)始終是棧頂?shù)刂?。CPU根據(jù)SP中的地

19、址對(duì)堆棧中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。在SP中地址的變化方向上，MCS-51采用的是上推堆棧的設(shè)計(jì)方案，即數(shù)據(jù)入棧時(shí)SP中地址增長，故當(dāng)堆棧中沒有數(shù)據(jù)時(shí)，棧頂與棧底地址必定重合。 8051的片內(nèi)共有128B的RAM存儲(chǔ)單位，地址范圍為00HFFH，原則上，這個(gè)區(qū)域中的任何子域都可以作為堆棧區(qū)。實(shí)際應(yīng)用中，常使用30H-7FH中的部分空間作為堆棧區(qū)。堆棧在片內(nèi)RAM中的具體物理位置，由堆底決定?？梢杂孟铝兄噶疃x：mov sp,#data 這樣就定義了從data+17FH為堆棧區(qū)6）數(shù)據(jù)指針DPTR(DATA POINTER) a)定義：DPTR是一個(gè)16位寄存器，由兩個(gè)8位寄存器DPH和DPL拼接而成。b

20、)功能：用來存放片內(nèi)ROM的地址，也可用來存放片內(nèi)外RAM和ROM的地址。2、 存儲(chǔ)器 MCS-51的存儲(chǔ)器不僅有ROM和RAM之分，而且有片內(nèi)和片外之分。MCS-51片內(nèi)存儲(chǔ)器集成在芯片內(nèi)部，是MCS-51的一個(gè)組成部分；片外存儲(chǔ)器是外按的專用存儲(chǔ)器芯片。MCS-51只提供地址和控制命令，需要通過印刷電路板上三總線才能聯(lián)機(jī)工作。 在物理上設(shè)有4個(gè)存儲(chǔ)空間 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)空間ROM 片外程序存儲(chǔ)器 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間RAM 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MCS-51對(duì)這些空間的存?。ㄔL問）是通過不同的控制信號(hào)和不同的指令進(jìn)行的。故這4個(gè)物理空間在邏輯上，又可以劃分為3個(gè)邏輯空間，即： 片內(nèi)，片

21、外統(tǒng)一編址的64KROM 片內(nèi)128B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，SFR 片外，64K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間MCS-51存儲(chǔ)器的地址分配是教材P24,圖2.12和圖2.13片內(nèi)RAM：80C51片內(nèi)RAM共有128B存儲(chǔ)單元，分為工作寄存器區(qū) （00H1FH ）,位尋地址（20H2FH）和通用寄存器區(qū)（30H7FH）。工作寄存器用Rn(R0-R7)進(jìn)行邏輯區(qū)分，再配合RS1,RS0位尋地址（P27表2.3）的16個(gè)單元具有雙重功能，它們既可以進(jìn)行字節(jié)存取，又可以進(jìn)行位存取。進(jìn)行位存取時(shí)，位地址的表示方法有兩種，一種就是直接分配給每一位一個(gè)特定的地址（16×8128位）故其地址范圍為00H7FH,見P27表2

22、.3；另一種方法是采用字節(jié)地址和位數(shù)相結(jié)合的方法表示某一位地址，如09H這個(gè)位可以表示成21H.1。在MCS-51單片機(jī)中，還設(shè)置21個(gè)特殊功能寄存器(SFR)。特殊功能寄存器（SPECIAL FUNETIN REGIDTER）是MCS-51的各功能部件的狀態(tài)及控制寄存器。SFR綜合的，實(shí)際的反映了整個(gè)單片機(jī)的基本系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)及工作方式。它們與片內(nèi)RAM統(tǒng)一編址，它們離散地分布在80H-FFH的地址空間中，字節(jié)地址能被8整除的（即十六進(jìn)制的地址碼尾數(shù)為0或8的）單元 可以進(jìn)行字節(jié)尋址或位尋址。訪問SFR只允許用直接尋址方式，而且地址的表示方法也只能用符號(hào)地址或物理地址（即要用寄存器的名稱符號(hào)，而不是寄存器號(hào)。如累加器的名稱符號(hào)為ACC,它的寄存器號(hào)為A）。P28表2.4。3、 I/O端口I/O端口，也稱為I/O接口或I/O通路 功能：是MCS-51與外部實(shí)現(xiàn)控制和交換的通道，分為并行端口和串行端口。（1）并行I/O端口80C51有4個(gè)I/O端口，分別為P0P3,它們都有雙向功能 每個(gè)端口都有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。4個(gè)鎖存器與端口名稱相同，皆為SFR中的一個(gè)。由于4個(gè)端口的結(jié)構(gòu)不同，它們的功能和作用也不同，通常P0口作為低8位地址輸出口，同時(shí)又可以用作數(shù)據(jù)輸入/輸出口，故其后一般跟一個(gè)地址鎖存器對(duì)