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的核心技術授權給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機，如Atmel、飛利浦、深聯華等公司，相繼開發了功能更多、更強大的兼容產品。

　　8051單芯片是同步式的順序邏輯系統，整個系統的工作完全是依賴系統內部的時脈信號，用以來產生各種動作周期及同步信號。在8051單片機中已內建時鐘產生器，在使用時只需接上石英晶體諧振器（或其它振蕩子）及電容，就可以讓系統產生正確的時鐘信號。

　　8051單片微型計算機簡稱為單片機，又稱為微型控制器，是微型計算機的一個重要分支。單片機是70年代中期發展起來的一種超大規模集成電路芯片，是集成CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統于同一硅片上的器件。80年代以來，單片機發展迅速，各類新產品不斷涌現，出現了許多高性能新型型號，現已逐漸成為工廠自動化和各控制領域的支柱產業之一。

　　8051特殊功能寄存器基礎詳解

　　程序狀態寄存器PSW是計算機系統的核心部件—控制器的一部分，可位尋址，字節地址為D0H，單元地址是D0H~D7H。

　　PSW寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）CY：進位標志位，作用有兩種：（1）算術運算中進位或借位時，CY＝1。（2）作為布爾代數位處理的累加器。

　　2）AC：輔助進位標志位，算術運算時低半字節有進位或借位時，AC＝1。

　　3）F0：通用標志位

　　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個寄存器（R0~R7），如RS1＝0、RS0＝0，則R0~R7對地址為00H~07H，如RS1＝0、RS0＝1，則R0~R7對地址為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：溢出標志位，當進行正負號數值的加減運算時，如結果超出7位或2的補碼（+27至－128）時，OV＝1

　　7）USR：用戶定義標志位，保留。

　　8）P：奇偶標志位，當累加器中有奇數個1，則P＝1；偶數個1，則P＝0.在串行傳輸時可用來檢測傳送是否有錯

　　PCON寄存器

　　PCON主要是為CHMOS型單片機的電源控制而設置的專用寄存器，在CHMOS型單片機中，除SMOD位外，其他位均為虛設的，SMOD是串行口波特率倍增位，當SMOD=1時，串行口波特率加倍。系統復位默認為SMOD=0。單元地址是87H，其結構格式如下：

　　PCON電源管理寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

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

　　2）GF1、GF0：兩個通用工作標志位，用戶可以自由使用。

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

　　4）IDL：空閑模式設定位。IDL=0單片機處于正常工作狀態。IDL=1單片機進入空閑（Idle）模式，除CPU不工作外，其余仍繼續工作，在空閑模式下可由任一個中斷或硬件復位喚醒。

　　SCON控制寄存器

　　SCON控制寄存器，它是一個可位尋址的專用寄存器，用于串行數據的通信控制，字節地址為98H，單元地址是98H~9FH，其結構格式如下：

　　SCON寄存器結構

　　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：多機通信控制位。多機通信是工作于方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收狀態，當串行口工作于方式2或3，以及SM2=1時，只有當接收到第9位數據（RB8）為1時，才把接收到的前8位數據送入SBUF，且置位RI發出中斷申請，否則會將接受到的數據放棄。當SM2=0時，就不管第位數據是0還是1，都難得數據送入SBUF，并發出中斷申請。工作于方式0時，SM2必須為0。

　　3）REN：允許接收位。REN用于控制數據接收的允許和禁止，REN=1時，允許接收，REN=0時，禁止接收。

　　4）TB8：發送接收數據位8。在方式2和方式3中，TB8是要發送的——即第9位數據位。在多機通信中同樣亦要傳輸這一位，并且它代表傳輸的地址還是數據，TB8=0為數據，TB8=1時為地址。

　　5）RB8：接收數據位8。在方式2和方式3中，RB8存放接收到的第9位數據，用以識別接收到的數據特征。

　　6）TI：發送中斷標志位?？蓪ぶ窐酥疚?。方式0時，發送完第8位數據后，由硬件置位，其它方式下，在發送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示幀發送結束，TI可由軟件清“0”。

　　7）RI：接收中斷標志位?？蓪ぶ窐酥疚弧＝邮胀甑?位數據后，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，TI，RI都需要軟件清“0”，硬件置位后不可能自動清0，此外，在進行緩沖區操作時，需要ES=0，以防止中斷出現。

　　TCON定時器/計數器控制寄存器

　　TCON在特殊功能寄存器中，字節地址為88H，單元地址是88H－8FH，由于有位地址，十分便于進行位操作。TCON的作用是控制定時器的啟、停，標志定時器溢出和中斷情況。其中，TFl、TRl、TF0和TR0位用于定時器／計數器；IEl、ITl、IE0和IT0位用于中斷系統。由于TCON是可以位尋址的，因而如果只清溢出或啟動定時器工作，可以用位操作命令。例如：執行“CLRTF0”后則清定時器0的溢出；執行“SETBTR1”后可啟動定時器1開始工作（當然前面還要設置方式定）。

　　TCON寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）TF1：定時器1溢出標志位。當定時器1計滿溢出時，由硬件使TF1置“1”，并且申請中斷。進入中斷服務程序后，由硬件自動清“0”，在查詢方式下用軟件清“0”。

　　2）TR1：定時器1運行控制位。由軟件清“0”關閉定時器1。當GATE=1，且INT1為高電平時，TR1置“1”啟動定時器1；當GATE=0，TR1置“1”啟動定時器1。

　　3）TF0：定時器0溢出標志。其功能及操作情況同TF1。

　　4）TR0：定時器0運行控制位。其功能及操作情況同TR1。

　　5）IE1：外部中斷1請求標志位。

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

　　7）IE0：外部中斷0請求標志位。

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

　　TMOD定時器/計數器模式控制寄存器

　　定時器/計數器模式控制寄存器TMOD是一個逐位定義的8位寄存器，其中低四位定義定時器/計數器T0，高四位定義定時器/計數器T1，但只能使用字節尋址，其字節地址為89H。其格式為：

　　TMOD寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）GATE：門控制。GATE=1時，由外部中斷引腳INT0、INT1和控制寄存器的TR0，TR1來啟動定時器。當INT0引腳為高電平時TR0置位，啟動定時器T0；當INT1引腳為高電平時TR1置位，啟動定時器T。GATE=0時，僅由TR0，TR1置位分別啟動定時器T0、T1。

　　2）C/T：功能選擇位。C/T=0時為定時功能，C/T=1時為計數功能。置位時選擇計數功能，清零時選擇定時功能。

　　3）M0、M1：方式選擇功能。由于有2位，因此有4種工作方式M1M0工作方式計數器模式TMOD（設置定時器模式），00方式0，13位計數器TMOD=0x00。01方式1，16位計數器TMOD=0x01。10方式2，自動重裝8位計數器TMOD=0x02。11方式3，T0分為2個8位獨立計數器，T1為無中斷重裝8位計數器TMOD=0x03。

　　IE中斷使能寄存器

　　通過設置中斷使能寄存器IE的EA位，使能所有中斷每個中斷源都有單獨的使能位，可通過軟件設置IE中相應的使能位在任何時候使能或禁能中斷，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寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）EA：使能標志位置位則所有中斷使能復位則禁止所有中斷

　　2）ET2：定時器2中斷使能。

　　3）ES：串行通信中斷使能。

　　4）ET1：定時器1中斷使能。

　　5）EX1：外部中斷1使能。

　　6）ET0：定時器0中斷使能。

　　7）EX0：外部中斷0使能。

　　IP中斷優先級寄存器

　　每個中斷源都可通過設置中斷優先級寄存器IP來單獨設置中斷優先級，如果每個中斷源的相應位被置位，則該中斷源的優先級為高如果相應的位被復位，則該中斷源的優先級為低。此寄存器可位尋址，字節地址為B8H，單元地址是B8H－BDH。

　　IP寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）-保留

　　2）-保留

　　3）PT2定時器2中斷優先級

　　4）PS串行通信中斷優先級

　　5）PT1定時器1中斷優先級

　　6）PX1外部中斷1優先級

　　7）PT0定時器0中斷優先級

　　8）PX0外部中斷0優先級

　　T2CON定時器/計數器控制寄存器

　　51系列單片機，如8052第三個定時/計數器定時器2，他的控制位在特殊功能寄存器定時器2控制寄存器可位尋址。通過由軟件設置T2CON，可使定時/計數器以三種基本工作：

　　方式一，第一種為捕捉方式，設置為捕捉方式時，和定時器0或定時器1一樣以16位方式工作。這種方式通過位EXEN2來選擇，當置位EXEN2時，如果T2EX有負跳變電平，將把當前的數據鎖存在RCAP2H和RCAP2L中，這個事件可用來產生中斷。

　　方式二，自動重裝方式，其中包含了兩個子功能，由EXEN2來選擇，當EXEN2復位時16位定時器溢出將觸發一個中斷，并將RCAP2H和RCAP2L中的數裝入定時器中。當EXEN2置位時，除上述功能外T2EX引腳的負跳變將產生一次重裝操作。

　　方式三，用來產生串行口通訊所需的波特率，這通過同時或分別置位RCLK和TCLK來實現，在這種方式中，每個機器周期都將使定時器加1。而不像定時器0和1那樣需要12個機器周期，這使得串行通訊的波特率更高。

　　T2CON寄存器結構

　　各控制位功能介紹如下：

　　1）TF2，定時器2溢出標志位，定時器2溢出時將置位，當TCLK或RCLK為1時將不會置位。

　　2）EXF2，定時器2外部標志，當EXEN2=1并在引腳T2EX檢測到負跳變時置位，如果定時器2中斷被允許將產生中斷。

　　3）RCLK，接收時鐘標志當串行口以方式1或3工作時將使用定時器2的溢出率作為串行口接收時鐘頻率。

　　4）TCLK，發送時鐘標志位當串行口以方式1或3工作時將使用定時器2的溢出率作為串行口接收時鐘頻率。

　　5）EXEN2，定時器2外部允許標志當EXEN2=1時在T2EX引腳出現負跳變時將造成定時器2捕捉或重裝并置位EXF2產生中斷。

　　6）TR2，定時器運行控制位置位時定時器2將開始工作否則定時器2停止工作。7）

　　C/T2，定時器計數方式選擇位如果C/T2=1定時器2將作為外部事件計數器否則對內部時鐘脈沖計數。

　　8）CP/RL2，捕捉/重裝標志位當EXEN2=1時如果CP/RL2=1T2EX引腳的負跳變將造成捕捉如果CP/RL2=0T2EX引腳的負跳變將造成重裝。