《STC單片機原理及應用》課件 第4章 8051單片機架構2

第4章8051單片機架構STC單片機CPU內核功能單元

--特殊功能寄存器特殊功能寄存器（SpecialFunctionRegister，SFR），SFR是具有特殊功能的RAM區域，它是一系列控制寄存器和狀態寄存器的集合。這些寄存器用于對STC單片機內的各個功能模塊進行管理、控制和監視。注：（1）STC15系列單片機的SFR和高128字節的RAM共用相同的地址范圍，

都使用80H~FFH的區域。因此，需要使用直接尋址方式訪問SFR。

（2）當寄存器地址能夠被8整除時才可以進行位操作，其他區域不可以進

行位操作。STC單片機CPU內核功能單元

--特殊功能寄存器地址0/81/92/A3/B4/C5/D6/E7/F地址0xF8P7CHCCAP0HCCAP1HCCAP2H

0xFF0xF0BPWMCFGPCA_PWM0PCA_PWM1PCA_PWM0PWMCRPWMIFPWMFDCR0xF70xE8P6CLCCAP0LCCAP1LCCAP2L

0xEF0xE0ACCP7M1P7M0

CMPCR1CMPCR20xE70xD8CCONCMODCCAPM0CCAPM1CCAPM2

0xDF0xD0PSWT4T3MT4HRL_TH4T4LRL_TL4T3HRL_TH3T3LRL_TL3T2HRL_TH2T2LRL_TL20xD70xC8P5P5M1P5M0P6M1P6M0SPSTATSPCTLSPDAT0xCF0xC0P4WDT_CONTRIAP_DATAIAP_ADDRHIAP_ADDRLIAP_CMDIAP_TRIGIAP_CONTR0xC70xB8IPSADENP_SW2

ADC_CONTRADC_RESADC_RESL

0xBF0xB0P3P3M1P3M0P4M1P4M0IP2IP2HIPH0xB70xA8IESADDRWKTCLWKCTL_CNTWKTCHWKTCH_CNTS3CONS3BUF

1E20xAF0xA0P2BUS_SPEEDAUXR1P_SW1

0xA70x98SCONSBUFS2CONS2BUF

P1ASF

0x9F0x90P1P1M1P1M0P0M1P0M0P2M1P2M0CLK_DIVPCON20x970x88TCONTMODTL0RL_TL0TL1RL_TL1TH0RL_TH0TH1RL_TH1AUXRINT_CLK0AUXR20x8F0x80P0SPDPLDPHS4CONS4BUF

PCON0x87STC單片機CPU內核功能單元

--特殊功能寄存器很明顯，隨著STC單片機所集成的外設數量的增加，占用的SFR數量增加。SFR可用的地址空間資源消耗完了。意味著CPU和外設打交道的主要通道控制寄存器和狀態寄存器無法在SFR空間內設置？這對傳統單片機來說是一個巨大的挑戰！！！怎么辦？？？STC從15系列單片機開始，開創性的使用了擴展的SFR，即XSFR，使得未來STC將更多外設集成到MCU內部時，不再遇到傳統SFR空間的限制。注：詳見增強型PWM一章內容介紹特殊功能寄存器

--端口控制寄存器組在SFR中，提供了用于對單片機P0組端口、P1組端口、P2組端口、P3組端口、P4組端口和P5組端口的控制寄存器。注：對于64腳封裝的IAP15W4K58S4單片機而言，還提供了P6和P7端口特殊功能寄存器

--端口控制寄存器組P0端口寄存器組，包括：P0寄存器P0M0寄存器P0M1寄存器特殊功能寄存器

--端口控制寄存器組P0寄存器（SFR地址80H）P0寄存器中每一個比特位與STC單片機外部P0組內的引腳一一對應，如下表所示，復位值為0xFF。比特B7B6B5B4B3B2B1B0名字P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0特殊功能寄存器

--端口控制寄存器組P0M0寄存器（SFR地址94H）P0M0寄存器，也稱為端口0模式配置寄存器0，該寄存器中每位的說明如下表，復位值為0x00。比特B7B6B5B4B3B2B1B0名字P0M0.7P0M0.6P0M0.5P0M0.4P0M0.3P0M0.2P0M0.1P0M0.0P0M1寄存器（SFR地址93H）P0M1寄存器，也稱為端口0模式配置寄存器1，該寄存器中每位的說明如下表所示，復位值為0x00。比特B7B6B5B4B3B2B1B0名字P0M1.7P0M1.6P0M1.5P0M1.4P0M1.3P0M1.2P0M1.1P0M1.0特殊功能寄存器

--端口控制寄存器組P0M1P0M0含義00準雙向端口，與傳統8051I/O模式兼容。其灌電流可達20mA，拉電流為270μA（注：由于制造誤差，拉電流實際在150~270μA之間）01推挽輸出，即：強上拉輸出，電流可達到20mA。因此，在使用時需要接入限流電阻10僅為輸入（高阻）11開漏（OpenDrain），內部上拉電阻斷開。在該模式下，既可以讀外部狀態也可以對外輸出高電平/低電平。因此，需要加上拉電阻，否則讀不到外部狀態，也不能對外輸出高電平。PyM1.x和PyM0.x的組合含義端口控制寄存器組寄存器名字SFR地址功能復位值P190HP1端口寄存器0xFFP1M092HP1端口模式寄存器00x00P1M191HP1端口模式寄存器10x00P2A0HP2端口寄存器0xFFP2M096HP2端口模式寄存器00x00P2M195HP2端口模式寄存器10x00P3B0HP3端口寄存器0xFFP3M0B2HP3端口模式寄存器00x00P3M1B1HP3端口模式寄存器10x00P4C0HP4端口寄存器0xFFP4M0B4HP4端口模式寄存器00x00P4M1B3HP4端口模式寄存器10x00P5C8HP5端口寄存器xx111111BP5M0CAHP5端口模式寄存器0xx000000BP5M1C9HP5端口模式寄存器1xx000000B特殊功能寄存器

--時鐘分頻器比特B7B6B5B4B3B2B1B0名字MCKO_S1MCKO_S0ADRJTx_RxMCLKO_2CLKS2CLKS1CLKS0CPU分頻器允許CPU運行在不同的速度。用戶通過配置用戶SFR空間地址為0x97的CLK_DIV（PCON2）寄存器來控制CPU的時鐘速度，復位值為00000000B。特殊功能寄存器

--時鐘分頻器CLKS2CLKS1CLKS0含義000主時鐘頻率/1001主時鐘頻率/2010主時鐘頻率/4011主時鐘頻率/8100主時鐘頻率/16101主時鐘頻率/32110主時鐘頻率/64111主時鐘頻率/128其中，CLKS2~CLKS0比特位用于對主時鐘進行分頻，如下所示。

注：主時鐘可以是內部的R_C時鐘，也可以是外部輸入時鐘/外部晶體振蕩器產生的時鐘。特殊功能寄存器

--時鐘分頻器其中，B6和B7比特位用于控制在STC單片機引腳MCLKO（P5.4）或者MCLKO_2（P1.6）輸出時鐘的頻率，如下表所示。

MCKO_S1MCKO_S0含義00主時鐘不對外輸出時鐘01輸出時鐘，輸出時鐘頻率=SYSclk的時鐘頻率10輸出時鐘，輸出時鐘頻率=SYSclk的時鐘頻率/211輸出時鐘，輸出時鐘頻率=SYSclk的時鐘頻率/4注：SYSclk為系統時鐘。特殊功能寄存器

--時鐘分頻器STC15W系列單片機通過CLK_DIV寄存器的B3位（MCLKO_2）選擇:在MCLKO/P5.4口對外輸出時鐘.還是在MCLKO_2/XTAL2/P1.6口對外輸出時鐘。CLKO_2含義0在MCLKO/P5.4口對外輸出時鐘1在MCLKO_2/XTAL2/P1.6口對外輸出時鐘STC單片機中斷