扫盲:51单片机头文件reg51.h详解

我们在用c语言编程时往往第一行就是头文件,51单片机为reg51.h或reg52.h,51单片机相对来说比较简单,头文件里面内容不多,像飞思卡尔、ARM系列的单片机头文件往往内容就非常多,尽管如此,对一些初次接触单片机的朋友来说,51的头文件还是搞不太清楚,今天具体来说明一下。

1)“文件包含”处理概念
所谓“文件包含”是指在一个文件内将另外一个文件的内容全部包含进来。因为被包含的文件中的一些定义和命令使用的频率很高,几乎每个程序中都可能要用到,为了提高编程效率,减少编程人员的重得劳动,将这些定义和命令单独组成一个文件,如reg51.h,然后用#include<reg51.h>包含进来就可以了,这个就相当于工业上的标准零件,拿来直接用就可以了。
2)寄存器地址及位地址声明的原因
reg51.h里面主要是一些特殊功能寄存器的地址声明,对可以位寻址的,还包括一些位地址的声明,如果如sfr P1=0x80; sfr IE=0xA8;sbit EA=0xAF等。

sfr P1 = 0x90这句话表示:P1口所对应的特殊功能寄存器P1在内存中的地址为0x80,sbit EA=0xAF这句话表示EA这一位的地址为0xAF。
注意这里出现了一个使用很频繁的sfr和sbit。

sfr 表示特殊功能寄存器的意思,它并非标准C 语言的关键字,而是Keil 为能直接访问80C51 中的SFR 而提供了一个新的关键词,其用法是:sfr 特殊功能寄存器名=地址值(注意对于头文件里“特殊功能寄存器名”,用户实际上也可以修改的,如P1=0x80,也可改为A1=0x80,但sfr 和地址值则不能更改,否者会编译出错。)
sbit 表示位的意思,它也是非标准C 语言的关键字,编写程序时如需操作寄存器的某一位(可位寻址的寄存器才能用)时,需定义一个位变量,此时就要要到sbit,如sbit deng=P1^0,sbit EA = 0xAF;需要注意的是,位定义时有些特殊, 用法有三种:

第一种方法:sbit 位变量名=寄存器位地址值

第二种方法:sbit 位变量名=SFR 名称^寄存器位值(0-7)

第三种方法:sbit 位变量名=SFR 地址值^寄存器位值

如:

sbit IT0=0x88 (1)说明:0x88是IT0 的位地址值

sbit deng=P1^2 (2)说明:其中P1 必须先用sfr 定义好

sbit EA=0xA8^7 (3)说明:0xA8 就是IE寄存器的地址值
以上三种定义方法需注意的是 IT0 deng EA可由用户随便定义,但必须满足C语言对变量名的定义规则。除些外其它的则必须按照上面的格式写,如“名称变量位地址值”中“”,它是由keil软件的规定的 ,不能写成其它的,只能这样能才编译通过。
以上是对寄存器地址和位地址的定义和声明作了解释,大家需要牢牢记住:只有对寄存器及相关位进行声明地址后,我们才能对其进行赋相关的值,keil软件才能编译通过。至于说为什么,这可能一句话两句话也说不清楚。
3)内存、SFR、位、地址等的通俗解释

前面讲到了寄存器地址和位地址(前提能位寻址)声明的目的是为告诉C编译器相应寄存器及其位在内存中的地址,这样我们对寄存器及一些位赋的变量和数值才能正确保存,然后才能供CPU正确的调用,完成相应的功能。
上段文字出现了寄存器(SFR)、位,地址、内存等,单片机学习过程中还会出现ROM、RAM等名词,可能大家觉得不是很好理解,这里可以通俗的解释一下,如下面三个图所示。
我们把内存比作宾馆,ROM、RAM、SFR相当于宾馆里具体的有三种不同功能楼层(具体这个宾馆多少层即多少ROM、RAM、SFR,视各个宾馆或者每种单片机而不同),每层8个房间相当于8位,每个房间要么住男人要么住女人相当于每位要么放入数字1要么放入数字0,keil编译器就相当于宾馆的工作人员,旅客去住旅馆相当写程序的过程,住宾馆的人必须事先要给工作人员说你是哪一层哪一个房间(即声明寄存器地址和位地址,)宾馆工作人员才能把你带到你的房间里去(这里假设这个宾馆可以由旅客自己决定住哪个房间)。即:只有对寄存器及相关位进行声明地址后,我们才能对其进行赋相关的值,keil软件才能编译通过。

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4)REG51.H头文件原文及解释
打开reg51.h 可以看到这样的一些内容(此文件一般在C:\KEIL\C51\INC下 ,INC文件夹根目录里有不少头文件,并且里面还有很多以公司分类的文件夹,里面也都是相关产品的头文件。如果我们要使用自己写的头文件,使用的时候只需把对应头文件拷贝到INC文件夹里就可以了。)
下面附出头文件的原文,并把注释文件一并附后。

/*--------------------------------------------------------------------------

REG51.H

Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.

Copyright © 1988-2002 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.

All rights reserved.

--------------------------------------------------------------------------*/

#ifndef REG51_H

#define REG51_H

/* BYTE Register */

sfr P0 = 0x80; //三态双向 IO口 P0口 此句话的意思是:特殊功能寄存器 P0 地址为0x80 ,可位寻址,下同

//低8位地址总线/数据总线(一般不用而只作普通I/O口,注意作I/O口用时,硬件上需接上接电阻)

sfr P1 = 0x90; //准双向 IO口 P1口

sfr P2 = 0xA0; //准双向 IO口 P2口

//高8位地址总线,一般也作普通I/O用

sfr P3 = 0xB0; //双功能

  1. //1.准双向 IO口 P3口

    //2. P30 RXD串行数据接受

    // P31 TXD串行数据发送

    // P32 外部中断0 信号申请

    // P33 外部中断1 信号申请

    // P34 定时/计数器T0 外部计数脉冲输入

    // P35 定时/计数器T1 外部计数脉冲输入

    // P36 WR 片外RAM写脉冲信号输入

    // P37   RD 片外ram读脉冲信号输入

sfr PSW = 0xD0; // 可以位寻址(C语言编程时可不考虑此寄存器)

//程序状态寄存器Program Status WORD (程序状态信息)

//psw.7(CY) 进位标志

//psw.6(AC)辅助进位标志位低四位向高四位进位或借位时 AC=1

//主要用于十进制调整

//psw.5(F0)用户可自定义的程序标志位

//psw.4(RS1)

//psw.3(RS0)

//工作寄存器选择位

//任一时刻只有一组寄存器在工作

//0 0 0区 00H~07H

//0 1 1区 08H~0fH

//1 0 2区 10H~17H

//1 1 3区 18H~1FH

//psw.2(OV) 溢出标志位

//psw.1( ) 保留为 ,不可使用

//psw.0§ 奇偶校验位

sfr ACC = 0xE0; //累加器A 特殊功能寄存器 可位寻址

sfr B = 0xF0; //寄存器B 主要用于乘除运算

sfr SP = 0x81; //堆栈指针寄存器SP 存放站定栈顶地址、

sfr DPL = 0x82; //

sfr DPH = 0x83; //数据指针寄存器DPTR、//对片外RAM及扩展IO进行存取用的地址指针

sfr PCON = 0x87; //电源控制寄存器 、不能位寻址

                       //管理单片机的电源部分包括上电复位、掉电模式、空闲模式等

                       //单片机复位时PCON被全部清0,编程时一般是用到SMOD位,其它的一般不用

                      //D7 SMOD该位与串口通信波特率有关

                      //SMOD=0     串口方式1 2 3 波特率正常

                      //SMOD=1     串口方式1 2 3 波特率加倍

sfr TCON = 0x88; //定时器/计数器 控制寄存器 可以位寻址
         //D7  TF1 定时器1溢出标志位

                        //D6       TR1      定时器1运行控制位

                        //D5       TF0        定时器0溢出标志位

                        //D4     TR0        定时器0运行控制位

                        //D3       IE1         外部中断1请求标志

                        //D2       IT1         外部中断1 触发方式选择位

                        //D1       IE0       外部中断0请求标志

                        //D0     IT0         外部中断0 触发方式选择位

sfr TMOD = 0x89; //定时器/计数器 工作方式寄存器 不能位寻址

                        //确定工作方式和功能                                                  

                        //D7 GATE     门控制位

                        //GATE=0;定时器/计数器由TRX(x=0,1)来控制

                        //GATE=1;定时器/计数器由TRX(x=0,1)

                        //和外部中断引脚(init0,1)来共同控制

                        //D6  C/T      定时器、计数器选择位

                        //     0    选择定时器模式

                        //     1     选择计数器模式

                        //D5       M1        

                        //D4       M0

                        //M1       M0         工作方式

                        //0   0            方式0     13位定时器/计数器

                        //0   1          方式1     16位定时器/计数器

                        //1   0          方式2     8位自动重装定时器/计数器

                        //1   1          方式3     仅适用T0      分成两个8位计数器,T1停止计数

                        //D3 GATE     门控制位

                        //GATE=0;定时器/计数器由TRX(x=0,1)来控制

                        //GATE=1;定时器/计数器由TRX(x=0,1)

                        //和外部中断引脚(init0,1)来共同控制

                        //D2  C/T             定时器、计数器选择位

                        //0  选择定时器模式

                        //1   选择计数器模式

                        //D1       M1        

                        //D0       M0

                        //     M1 M0         工作方式

                        //     0     0     方式0     13位定时器/计数器

                        //     0     1     方式1   16位定时器/计数器

                        //     1     0     方式2   8位自动重装定时器/计数器

                        //     1     1     方式3   仅适用T0      分成两个8位计数器,T1停止计数

sfr TL0 = 0x8A; //定时器/计数器0高8位 容器  加1 计数器

sfr TL1 = 0x8B; //定时器/计数器1高8位 容器

sfr TH0 = 0x8C; //定时器/计数器0低8位 容器

sfr TH1 = 0x8D; //定时器/计数器1低8位 容器

sfr IE = 0xA8; //中断允许寄存器 可以位寻址

                                      //D7  EA         全局中断允许位

                                      //D6       NULL

                                      //D5       ET2        定时器/计数器2中断允许位     interrupt 5



                                      //D4  ES          串行口中断允许位        interrupt 4



                                      //D3  ET1        定时器/计数器1中断允许位     interrupt 3



                                      //D2  EX1        外部中断1中断允许位      interrupt 2



                                       //D1  ET0        定时器/计数器0中断允许位  interrupt 1



                                       //D0  EX0        外部中断0中断允许位     interrupt 0

sfr IP = 0xB8;       //中断优先级寄存器 可进行位寻址

                         //D7 NULL

                            //D6 NULL

                             //D5       NULL

                                             //D4       PS          串行口中断定义优先级控制位

                                             //            1            串行口中断定义为高优先级中断

                                             //            0            串行口中断定义为低优先级中断

                                             //         

                                             //D3       PT1       

                                             //            1     定时器/计数器1中断定义为高优先级中断

                                             //            0     定时器/计数器1中断定义为低优先级中断

                                             //D2 PX1

                                             //            1            外部中断1定义为高优先级中断

                                             //            0          外部中断1定义为低优先级中断

                                             //D1       PT0       

                                             //            1     定时器/计数器0中断定义为高优先级中断

                                             //            0     定时器/计数器0中断定义为低优先级中断

                                             //D0 PX0

                                             //            1            外部中断0定义为高优先级中断

                                             //            0          外部中断0定义为低优先级中断

sfr SCON = 0x98; //串行口控制寄存器 可以进行位寻址

                          //D7   SM0             

                           //D6       SM1

                           //     SM0      SM1              串行口工作方式

                           //     0           0            同步移位寄存器方式

                         //     0         1            10位异步收发(8位数据),波特率可变(定时器1溢出率控制)

                           //   1         0            11位异步收发(9位数据),波特率固定

                           //     1         1            11异步收发(9位数据)  ,波特率可变(定时器1溢出率控制)

                           //D5       SM2            多机通信控制位    主要用于方式2和方式3

                           //D4       REN            允许串行接收位



                           //D3       TB8        方式2,3中发送数据的第9位

                           //D2       RB8      方式2,3中接受数据的第9位



                           //D1       TI           发送中断标志位

                          //D0       RI         接受中断标志位

sfr SBUF = 0x99; //串行数据缓冲区

/*****************************************************************************

                                                    下面是位寻址区

                                      上面做过解释的就不在下面一一解释了

******************************************************************************/

/* BIT Register */

/* PSW */

sbit CY = 0xD7;

sbit AC = 0xD6;

sbit F0 = 0xD5;

sbit RS1 = 0xD4;

sbit RS0 = 0xD3;

sbit OV = 0xD2;

sbit P = 0xD0;

/* TCON */

sbit TF1 = 0x8F;

sbit TR1 = 0x8E;

sbit TF0 = 0x8D;

sbit TR0 = 0x8C;

sbit IE1 = 0x8B;

sbit IT1 = 0x8A;

sbit IE0 = 0x89;

sbit IT0 = 0x88;

/* IE */

sbit EA = 0xAF;

sbit ES = 0xAC;

sbit ET1 = 0xAB;

sbit EX1 = 0xAA;

sbit ET0 = 0xA9;

sbit EX0 = 0xA8;

/* IP */

sbit PS = 0xBC;

sbit PT1 = 0xBB;

sbit PX1 = 0xBA;

sbit PT0 = 0xB9;

sbit PX0 = 0xB8;

/* P3 */

sbit RD = 0xB7;

sbit WR = 0xB6;

sbit T1 = 0xB5;

sbit T0 = 0xB4;

sbit INT1 = 0xB3;

sbit INT0 = 0xB2;

sbit TXD = 0xB1;

sbit RXD = 0xB0;

/* SCON */

sbit SM0 = 0x9F;

sbit SM1 = 0x9E;

sbit SM2 = 0x9D;

sbit REN = 0x9C;

sbit TB8 = 0x9B;

sbit RB8 = 0x9A;

sbit TI = 0x99;

sbit RI = 0x98;

#endif

好了,文章到此结束,相信你看了之后对51单片机头文件有了更深的理解,如果有什么疑问或建议欢迎给我留言哦,我们一起学习共同进步。

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转载自blog.csdn.net/weixin_44212493/article/details/89376719
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