8051寄存器、指令集、伪指令与关键字全面解析

8051寄存器、指令集、伪指令和关键字详细介绍

一、概述

为什么51单片机的地址总线是16位的，但是它却是8位机？

二、寄存器和地址

51单片机寄存器功能一览表
C51/C52 特殊功能寄存器表

三、指令集

还有一些编译器自定义的符号，如Keil的伪指令：
$NOMOD51
$NOPRINT
NAME ; 给当前模块命令，同时也是一段代码的入口
SEGMENT ；类似于typedef
PUBLIC
?C_START ； main函数入口
IF
ELSE
ENDIF
标号:
CODE
IDATA
EXTRN
RSEG ; 段选择指令
CSEG
AT
$INCLUDE(USER.ASM)

C51 各个存储区说明
keil C51中各个地址的区别
51单片机片内RAM的128B(00H~FFH) 分为哪几部分各部分地址范围及功能？
51单片机特殊功能寄存器中的字节寻址和位寻址
C51 特殊功能寄存器SFR的名称和地址
C51最全111条汇编指令合集，以及使用时的注意事项，超详细
51单片机指令表
正确区分LJMP、AJMP、SJMP、JMP单片机跳转指令
51单片机的汇编指令中AJMP 和SJMP都是两个字节，都是两个机器周期，它们有什么区别呢？
谁能帮我解释一下 INC A ; INC direct INC Rn INC @Ri INC DPTR
MCS51单片机的伪指令有哪些？
keil_C51伪指令

四、扩展

1. Keil A51汇编代码中支持很多常用的伪指令，需要掌握，写汇编时经常会用到，这些伪指令可以在A51相关的英文文档里看到所有的描述；国内网站上没找到有人完整的翻译所有的伪指令，但是能在Keil官网上找到英文原版的，我没有仔细去翻找，但是应该在C51用户手册里面的一系列文档中的某些章节里面；Keil安装好的文件里的帮助文档的a51文档中能搜到所有的伪指令含义。

2. Keil汇编伪指令介绍详见同级目录下的文档[《Keil A51汇编伪指令》](./02_doc/Keil A51汇编伪指令.md)

1. 从官网下载Keil C51程序，这是一个IDE，集成了编辑器、编译器、链接器、模拟器。
2. 下载地址 https://www.keil.com/demo/eval/c51.htm 需要注册并填写个人信息，评估版只支持编译2k容量的代码。
3. 安装过程中，安装路径不要有空格，不要有中文目录。
4. 安装完成后打开“Keil uVision5”软件，
   点击“Project”–>“new uVision Project”–>选中你愿意放工程的目录–>
   在选择设备弹窗中，我选择Cadence公司的R8051XC2(8DPTR)，选择哪款8051芯片都无所谓，前期只操作基础的8051寄存器，不同公司的基础寄存器是一致的，我这里以这款芯片为例–>
   点击下一步后，弹出“Copy ‘STARTUP.A51’ to Project Folder and Add File to Project?”，点是，这样编译器会自动给你填充一份Boot汇编代码模板，这个Boot代码能让你跳转到main函数。
5. 点击左上角两个箭头的按钮，编译程序，下方“Build Output”区域提示
   “.\Objects\cadence_first_project” – 0 Error(s), 2 Warning(s).
   错误为零则代表编译通过，生成的可执行文件是没有后缀的Objects\cadence_first_project
6. 点击右上角红色的‘d’图标，能直接使用软件自带的模拟器仿真运行8051程序，
   如果提示“EVALUATION MODE…2K”，表示未注册的评估版只支持2K代码，我前期的代码没有超过2K，直接点确定下一步–>
   使用Keil默认提供的boot汇编程序，测试时断点会停在“?C_STARTUP”这一行–>
   点击行号前面可以创建和取消断点–>
   点击左上角几个带箭头或者叉叉的图标，可以单步执行、跳转到函数内部执行、持续运行、立即停止运行，快捷键是F10、F11、F5–>
   进入调试模式后，Keil里有各种窗口看串口输出的信息、RAM里的数据值、当前各个变量和寄存器的值、所有寄存器的值，修改当前变量的值，让程序中的变量按自己手动输入的值生效并运行，如果程序跑飞了可以查看异常寄存器和地址寄存器存储的上一个语句的地址。

1. 不使用Keil自带的GB2312中文编码，而是使用UTF-8中文编码，这样在用Git进行版本管理时能正常显示中文，在Linux和Windows之间来回切换工程后也不容易产生乱码，导致中文信息丢失无法恢复，步骤如下：
   打开工程–>点击左上角“Edit”–>点击弹出菜单最下方Configuration–>
   在弹出页面最左侧Editor页面中点击"Encoding"–>
   从ANSI改为UTF-8，点击“OK”，这样可以输入中文。

2. Keil将Tab设置为固定4个空格（为了和Linux内核还有Git Tab以8个字节显示进行兼容，空格能让显示格式固定）
   Configuration–>Editor–>C/C++ Files–>Tab size: 4

4.1、8051资源描述

1. 8051通用寄存器介绍，共128个：

2. R8051XC2特殊功能寄存器区（SFR）介绍，最大128个，8051通用的寄存器会加粗，未加粗的是R8051XC2特有的：

五、boot编写

; $NOMOD51 ; 使A51不使用8051所有预定义的符号，使用自定义符号
; 不同的芯片厂商可以将SFR寄存器进行全新的定义

	;==== SFR寄存器定义====
	P0		DATA	80H  ; P0 IO口
	SP		DATA	81H  ; 堆栈指针
	DPL		DATA	82H  ; 数据指针低字节
	DPH		DATA	83H  ; 数据指针高字节
	PCON	DATA	87H  ; 电源控制
	TCON	DATA	88H  ; 定时器控制
		TF1	BIT	TCON.7
		TR1	BIT	TCON.6
		TF0	BIT	TCON.5
		TR0	BIT	TCON.4
		IE1	BIT	TCON.3
		IT1	BIT	TCON.2
		IE0	BIT	TCON.1
		IT0	BIT	TCON.0
	TMOD	DATA	89H  ; 定时器方式
	TL0		DATA	8AH  ; 定时器0低字节
	TH0		DATA	8CH  ; 定时器0高字节
	TL1		DATA	8BH  ; 定时器1低字节
	TH1		DATA	8DH  ; 定时器1高字节
	P1		DATA	90H  ; P1 IO口
	SCON0	DATA	98H	 ; UART0
		TI0	BIT	SCON0.1
		RI0	BIT	SCON0.0
	SBUF0	DATA	99H  ; 串口0数据
	SCON1	DATA	9BH	 ; UART1 ; 芯片厂商自行添加的
	SBUF1	DATA	9CH  ; 串口1数据
	P2		DATA	0A0H ; P2 IO口 ; 对于最高位大于等于10（ABCDEF）的数前面必须带0
	IEN0	DATA	0A8H ; 中断使能
		EA	BIT	IEN0.7	
		WDT BIT	IEN0.6	 ; 芯片厂商自行添加
		EX1	BIT	IEN0.2
		EX0	BIT	IEN0.0	
	P3		DATA	0B0H ; P3 IO口
	T2CON	DATA	0C8H ; 定时器2控制
	TL2		DATA	0CCH ; 定时器2低字节
	TH2		DATA	0CDH ; 定时器2高字节
	PSW		DATA	0D0H ; 程序状态寄存器
		CY	BIT	PSW.7
		AC	BIT	PSW.6
		F0	BIT	PSW.5
		RS1	BIT	PSW.4
		RS0	BIT	PSW.3
		OV	BIT	PSW.2
		F1	BIT	PSW.1
		P	BIT	PSW.0
	ACC		DATA	0E0H ; 累加器
	B		DATA	0F0H ; 寄存器B
	EXADR	DATA	0FEH ; SFR扩展接口 ; 支持更多的寄存器
	EXDATA	DATA	0FFH

	; 赋值
	APP_MODE    EQU  0F8H ; 类似于宏定义

	; 中断入口，程序入口（程序从0地址开始执行）
    ORG     0000H
    LJMP    RESET

    ORG		000BH ; 中断入口的地址都是固定的
    LJMP	T0INT

    ORG		001BH
    LJMP	T1INT

    ORG		002BH
    LJMP	T2INT

	ORG		0100H ; 程序起始地址
	
	$INCLUDE(USER.ASM)
	
RESET:
	; 你的汇编代码，初始化各个模块，执行函数，响应中断，执行程序
	
END

	;;;;
	; 其它未写出的准备操作：
	; 用DATA申明所有的SFR寄存器名字，P0(80H) ~ B(0F0H)
	; 自定义的宏定义，如DEBUG_LEVEL EQU 01H，用于配置软件的不同功能

	CSEG	AT	  0000H	  ; 板子复位后执行的第一条指令
	LJMP	STARTUP		  ; 执行初始化函数

	CSEG	AT	  0003H	  ; 外部中断0
	LJMP	interupt_0	  ; 依次注册好所有中断处理函数
	;;;; 省略其它中断处理函数

	; SEGMENT申明本模块在CODE代码段，CODE代码段起始地址是0x100，这也是程序默认运行的起始地址，前面的地址是一些固定的中断处理的函数地址
	STARTUP_FUNC  SEGMENT  CODE AT 0100H  ; 等同于ORG	0100H
	RSEG  STARTUP_FUNC ; 定义函数再定义段
	
	PUBLIC STARTUP ; 申明函数，并向别的.asm暴露出函数接口
	
STARTUP: ; 标号，同时也是函数名，和C语言中标号类似，C语言的标号可以goto跳转
	NOP ; 延时一个时钟周期
	CLR EAL ; SBIT(EAL, IE, 7) ; 关闭中断7
	CLR RS0 ; RS0 BIT PSW.3 ; 
	CLR RS1 ; RS0 BIT PSW.3 ; 和上条命令一起选择第一组R0~R7寄存器
	MOV IE, #0H ; 关闭所有中断
	NOP
	MOV SP, #ORIGIN_SP ; ORIGIN_SP EQU 40H ; 初始化堆栈起始地址
	NOP
	LCALL _hardware_init ; 调用你写的函数写驱动模块寄存器初始化你需要的硬件，如引脚、PLL时钟倍频分频、JTAG设置、看门狗复位、IO输出、引脚复用、软件配置判断、内存初始化、串口、SPI、I2C等初始化
	NOP
	LCALL _crt0Startup ; 调用crt0.c里面的C语言函数，其实这时候已经可以直接调用main函数了，但是有些main函数之前的准备工作是用C写的，所以要提前调用一下
		;;;;
		; extern int main(int, char * const []);
		; extern int sysExit(int exit_code);
		; #define sysMain main
		; int crt0Startup(int argc, char * const argv[])
		; {
		;     // 关闭所有中断、DMA缓存刷新、CPU工作模式选择、硬件频率进一步设置、串口的完整初始化（设置波特率）、中断初始化、时钟初始化（更新当前实时时间）、有操作系统的话初始化task、内核、使能中断、调用main函数、main结束后进行资源销毁，便于软复位后系统能再次正常运行
		;     // sysMain(argc, argv); // 跳转到main函数执行
		;     // sysExit();
		; }
	NOP
	LJMP _cpuStop ; 关闭PLL时钟分频倍频，将时钟设置为晶振的原始频率
	NOP
	RET
	NOP
	
	END

CSEG ; 绝对地址指示的代码段，可以当成一个函数的入口
RSEG ; 再定位段选择指令，它用来选择一个在前面已经定义过的再定位段作为当前段，例如先申明一个函数段，后面写这个函数段。PS: 程序代码放到代码段，数据对象放到数据段，段分两种，一是种绝对段，一种是再定位段。
SEGMENT ; 申明是哪种段，类似C语言的{}花括号，和END配和使用
AT ; 该段的起始地址
PUBLIC ; 给别的.asm文件暴露出函数接口，类似于C语言 int api_func(void);放在头文件中
$SAVE ; 存储最近的LIST和GEN的设置
$NOLIST ; 不使用最近的LIST配置
$RESTORE ; 恢复最近的LIST和GEN的设置
EXTRN CODE (YOUR_FUNCTION_NAME) ; EXTRN 是与PUBLIC 配套使用的，要调用其它模块的函数，就必须先在模块前声明

汇编语言段和RSEG用法
A51零散笔记
STC8头文件

寄存器B
标志寄存器（PSW）
单片机DPH DPL是什么
求教解释R0~R7.还有，RS0，RS

作者：才鲸嵌入式