在32位单片机（尤其是基于ARM Cortex-M系列内核的）中，寄存器的种类可以按照其“行为模式”和“功能”来进行分类。

以下是32位单片机（以ARM Cortex-M为例）中常见的寄存器种类。

一、 按行为特性分类

这正是嵌入式编程中最关键的概念，决定了软件如何与硬件交互。

1. 状态寄存器 (Status Register) - SR

   • 行为：硬件置位，软件清零。
   • 描述：用于反映外设或内核的当前状态。软件通常只能读取其值，或通过向特定位写1来清除（复位）该标志位，写0无效。这是最常见的类型。
   • 示例：
     • USART状态寄存器 (USART_SR) 中的 TXE (发送寄存器空)、RXNE (接收寄存器非空)、ORE (溢出错误) 等标志。
     • 定时器状态寄存器 (TIMx_SR) 中的 UIF (更新中断标志)、CC1IF (捕获/比较1中断标志)。
     • GPIO输入数据寄存器 (IDR)：可视为一种状态寄存器，反映引脚当前电平，软件只能读。

2. 控制寄存器 (Control Register) - CR

   • 行为：软件读写。
   • 描述：用于配置外设或内核的工作模式、使能功能等。软件可以随时读写，硬件通常只读取其配置并据此工作，一般不会修改它的值（除非极特殊情况，如休眠时硬件自动清除某些使能位）。
   • 示例：
     • USART控制寄存器1 (USART_CR1) 中的 UE (USART使能)、TE (发送使能)、RE (接收使能)。
     • 定时器控制寄存器1 (TIMx_CR1) 中的 CEN (计数器使能)。

3. 数据寄存器 (Data Register) - DR

   • 行为：软件写入/硬件读出 或 硬件写入/软件读出。
   • 描述：作为数据交换的缓冲区。
   • 示例：
     • USART数据寄存器 (USART_DR)：软件向它写数据，USART外设会自动读取并发送；USART接收到的数据也会自动放入该寄存器，软件读取它。
     • ADC数据寄存器 (ADC_DR)：硬件（ADC模块）完成转换后，将结果数据写入该寄存器，软件再从中读取。

4. 动作触发器 (Action Trigger) / 命令寄存器 (Command Register)

   • 行为：软件置位，硬件自动复位。
   • 描述：您对这个的描述非常到位！软件向某位写1会触发一个特定的硬件动作（如开始转换、清除某种状态），一旦硬件识别到这个命令并开始执行，该位会自动清零。这可以避免软件需要先写1再写0来清除的麻烦。
   • 示例：
     • ADC控制寄存器 (ADC_CR2) 中的 SWSTART 位 (软件启动常规转换)：写1启动转换，转换开始后硬件自动将其清零。
     • Flash控制寄存器 (FLASH_CR) 中的 STRT 位 (开始擦除)：写1开始擦除，操作开始后硬件清零。

二、 按功能角色分类（更宏观的角度）

在芯片手册中，寄存器通常按所属外设模块和功能来组织。

1. 内核寄存器 (Core Registers)

   • 存在于CPU内核中，由ARM架构定义。
   • 通用寄存器 (R0-R12)：用于数据处理。
   • 栈指针寄存器 (SP/R13)：指向当前栈顶。
   • 链接寄存器 (LR/R14)：存储函数返回地址。
   • 程序计数器 (PC/R15)：指向下一条要执行的指令。
   • 程序状态寄存器 (xPSR)：包含ALU标志（N, Z, C, V）、中断状态等。
   • 中断/异常屏蔽寄存器 (PRIMASK, FAULTMASK, BASEPRI)：控制中断的使能。
   • 控制寄存器 (CONTROL)：控制处理器模式（线程/Handler）和栈指针选择（MSP/PSP）。

2. 外设寄存器 (Peripheral Registers)

   • 挂载在系统总线上，用于控制所有片内外设。
   • 控制寄存器 (CRx)：配置工作模式，如定时器的计数模式、PWM模式。
   • 数据寄存器 (DRx)：输入输出数据，如GPIO输出、ADC结果、SPI/I2C数据。
   • 状态寄存器 (SR)：查看外设状态，如数据是否就绪、是否发生错误。
   • 中断寄存器
     • 中断使能寄存器 (IER / IMR)：软件设置，控制允许哪些中断源产生请求。
     • 中断标志寄存器 (IFR / ISR / SR中的标志位)：硬件置位，当中断事件发生时置位。软件通过写1或特定值来清除。
     • 中断优先级寄存器 (IPR)：软件设置，配置每个中断源的优先级。
   • DMA寄存器：配置DMA传输的源地址、目标地址、数据量等。

3. 系统控制寄存器 (System Control Registers)

   • 控制芯片的整体行为。
   • 时钟控制寄存器 (RCC)：软件设置，配置系统时钟源、PLL、各外设时钟的使能等。这是单片机初始化的核心。
   • 电源控制寄存器 (PWR)：软件设置，控制睡眠、停机、待机等低功耗模式。
   • 系统配置控制器 (SYSCFG)：软件设置，配置引脚重映射、中断线分配等。

总结与注意事项

寄存器类型	主要操作者	常见行为	示例
状态寄存器 (SR)	硬件	硬件置位，软件清零	USART_SR, TIMx_SR
控制寄存器 (CR)	软件	软件读写，硬件只读	USART_CR1, TIMx_CR1
数据寄存器 (DR)	软件/硬件	数据双向流通	USART_DR, ADC_DR
命令寄存器	软件触发	软件写1，硬件执行后自动清零	ADC_CR2.SWSTART
中断使能寄存器	软件	软件读写	USART_CR1.RXNEIE
中断标志寄存器	硬件	硬件置位，软件清零	EXTI->PR, USART_SR.RXNE

重要提示：

• “写1清零” (Write-1-to-clear)：在清除状态或中断标志时，绝大多数寄存器采用这种机制。这是为了安全，避免软件误操作覆盖其他位。
• “读-修改-写” (Read-Modify-Write)：在修改控制寄存器某一位而不影响其他位时，必须采用此操作。即先读取整个寄存器，用逻辑运算（&和|）修改目标位，再写回整个寄存器。现代的芯片库函数（如HAL/LL库）已经帮我们处理了这些细节。

理解这些寄存器的行为差异，是编写稳定、高效嵌入式程序的基础。