51单片机头文件reg51.h详解

只看该作者 · 2016-7-28 22:43

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。

只看该作者 · 2016-7-28 22:43

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。

只看该作者 · 2016-7-28 22:45

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.

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

#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.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(P) 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

只看该作者 · 2016-7-28 22:48

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

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

只看该作者 · 2016-7-28 22:49

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

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

只看该作者 · 2016-7-28 22:56

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

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

1万 · 2016-7-28 23:47

//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

只看该作者 · 2016-7-29 20:00

要搞清楚每个寄存器的作用和使用方法。

1万 · 2016-7-29 20:57

讲解很透彻。

只看该作者 · 2016-8-5 14:03

学习了

只看该作者 · 2016-8-6 23:32

10位异步收发（8位数据），波特率可变（定时器1溢出率控制）

只看该作者 · 2016-8-7 11:46

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。

1万 · 2016-8-9 22:56

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）