在32位單片機（尤其是基于ARM Cortex-M系列內核的）中，寄存器的種類可以按照其“行為模式”和“功能”來進行分類。

以下是32位單片機（以ARM Cortex-M為例）中常見的寄存器種類。

一、 按行為特性分類

這正是嵌入式編程中最關鍵的概念，決定了軟件如何與硬件交互。

1. 狀態寄存器 (Status Register) - SR

   • 行為：硬件置位，軟件清零。
   • 描述：用于反映外設或內核的當前狀態。軟件通常只能讀取其值，或通過向特定位寫1來清除（復位）該標志位，寫0無效。這是最常見的類型。
   • 示例：
     • USART狀態寄存器 (USART_SR) 中的 TXE (發送寄存器空)、RXNE (接收寄存器非空)、ORE (溢出錯誤) 等標志。
     • 定時器狀態寄存器 (TIMx_SR) 中的 UIF (更新中斷標志)、CC1IF (捕獲/比較1中斷標志)。
     • GPIO輸入數據寄存器 (IDR)：可視為一種狀態寄存器，反映引腳當前電平，軟件只能讀。

2. 控制寄存器 (Control Register) - CR

   • 行為：軟件讀寫。
   • 描述：用于配置外設或內核的工作模式、使能功能等。軟件可以隨時讀寫，硬件通常只讀取其配置并據此工作，一般不會修改它的值（除非極特殊情況，如休眠時硬件自動清除某些使能位）。
   • 示例：
     • USART控制寄存器1 (USART_CR1) 中的 UE (USART使能)、TE (發送使能)、RE (接收使能)。
     • 定時器控制寄存器1 (TIMx_CR1) 中的 CEN (計數器使能)。

3. 數據寄存器 (Data Register) - DR

   • 行為：軟件寫入/硬件讀出 或 硬件寫入/軟件讀出。
   • 描述：作為數據交換的緩沖區。
   • 示例：
     • USART數據寄存器 (USART_DR)：軟件向它寫數據，USART外設會自動讀取并發送；USART接收到的數據也會自動放入該寄存器，軟件讀取它。
     • ADC數據寄存器 (ADC_DR)：硬件（ADC模塊）完成轉換后，將結果數據寫入該寄存器，軟件再從中讀取。

4. 動作觸發器 (Action Trigger) / 命令寄存器 (Command Register)

   • 行為：軟件置位，硬件自動復位。
   • 描述：您對這個的描述非常到位！軟件向某位寫1會觸發一個特定的硬件動作（如開始轉換、清除某種狀態），一旦硬件識別到這個命令并開始執行，該位會自動清零。這可以避免軟件需要先寫1再寫0來清除的麻煩。
   • 示例：
     • ADC控制寄存器 (ADC_CR2) 中的 SWSTART 位 (軟件啟動常規轉換)：寫1啟動轉換，轉換開始后硬件自動將其清零。
     • Flash控制寄存器 (FLASH_CR) 中的 STRT 位 (開始擦除)：寫1開始擦除，操作開始后硬件清零。

二、 按功能角色分類（更宏觀的角度）

在芯片手冊中，寄存器通常按所屬外設模塊和功能來組織。

1. 內核寄存器 (Core Registers)

   • 存在于CPU內核中，由ARM架構定義。
   • 通用寄存器 (R0-R12)：用于數據處理。
   • 棧指針寄存器 (SP/R13)：指向當前棧頂。
   • 鏈接寄存器 (LR/R14)：存儲函數返回地址。
   • 程序計數器 (PC/R15)：指向下一條要執行的指令。
   • 程序狀態寄存器 (xPSR)：包含ALU標志（N, Z, C, V）、中斷狀態等。
   • 中斷/異常屏蔽寄存器 (PRIMASK, FAULTMASK, BASEPRI)：控制中斷的使能。
   • 控制寄存器 (CONTROL)：控制處理器模式（線程/Handler）和棧指針選擇（MSP/PSP）。

2. 外設寄存器 (Peripheral Registers)

   • 掛載在系統總線上，用于控制所有片內外設。
   • 控制寄存器 (CRx)：配置工作模式，如定時器的計數模式、PWM模式。
   • 數據寄存器 (DRx)：輸入輸出數據，如GPIO輸出、ADC結果、SPI/I2C數據。
   • 狀態寄存器 (SR)：查看外設狀態，如數據是否就緒、是否發生錯誤。
   • 中斷寄存器
     • 中斷使能寄存器 (IER / IMR)：軟件設置，控制允許哪些中斷源產生請求。
     • 中斷標志寄存器 (IFR / ISR / SR中的標志位)：硬件置位，當中斷事件發生時置位。軟件通過寫1或特定值來清除。
     • 中斷優先級寄存器 (IPR)：軟件設置，配置每個中斷源的優先級。
   • DMA寄存器：配置DMA傳輸的源地址、目標地址、數據量等。

3. 系統控制寄存器 (System Control Registers)

   • 控制芯片的整體行為。
   • 時鐘控制寄存器 (RCC)：軟件設置，配置系統時鐘源、PLL、各外設時鐘的使能等。這是單片機初始化的核心。
   • 電源控制寄存器 (PWR)：軟件設置，控制睡眠、停機、待機等低功耗模式。
   • 系統配置控制器 (SYSCFG)：軟件設置，配置引腳重映射、中斷線分配等。

總結與注意事項

寄存器類型	主要操作者	常見行為	示例
狀態寄存器 (SR)	硬件	硬件置位，軟件清零	USART_SR, TIMx_SR
控制寄存器 (CR)	軟件	軟件讀寫，硬件只讀	USART_CR1, TIMx_CR1
數據寄存器 (DR)	軟件/硬件	數據雙向流通	USART_DR, ADC_DR
命令寄存器	軟件觸發	軟件寫1，硬件執行后自動清零	ADC_CR2.SWSTART
中斷使能寄存器	軟件	軟件讀寫	USART_CR1.RXNEIE
中斷標志寄存器	硬件	硬件置位，軟件清零	EXTI->PR, USART_SR.RXNE

重要提示：

• “寫1清零” (Write-1-to-clear)：在清除狀態或中斷標志時，絕大多數寄存器采用這種機制。這是為了安全，避免軟件誤操作覆蓋其他位。
• “讀-修改-寫” (Read-Modify-Write)：在修改控制寄存器某一位而不影響其他位時，必須采用此操作。即先讀取整個寄存器，用邏輯運算（&和|）修改目標位，再寫回整個寄存器。現代的芯片庫函數（如HAL/LL庫）已經幫我們處理了這些細節。

理解這些寄存器的行為差異，是編寫穩定、高效嵌入式程序的基礎。