【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的記憶體和輸出入組件 (I/O)，都嵌入在一顆芯片內(nèi)，再使用 特定的組譯和編譯軟體編輯程序，利用燒錄器把程序儲(chǔ)存到單芯片，如此 加上一些簡(jiǎn)單的周邊電路，即可變成一個(gè)控制系統(tǒng)，所以單芯片又稱為微 程控器(microcontroller)。 8051 是由 INTEL 公司發(fā)展出來(lái)的 8bit MCU(微處理器 )，目前在工業(yè)界 的應(yīng)用相當(dāng)?shù)钠占盎?，目前已有相?dāng)多家的公司也制造與 8051 兼容的單晶 片，除的基本的構(gòu)造相同外，更增加其周邊的控制功能 ，例如 DALLAS 公司生產(chǎn)的 CPU （ AT892051） 狀態(tài)顯示電路 排水閥電路 進(jìn)水閥電路 電機(jī)控制電路 特殊功能電路 電源電路 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 DS87C550，已經(jīng)內(nèi)建 A/D 轉(zhuǎn)換和 PWM，如此可減少周邊組件 和布線的成本，而國(guó)內(nèi)的華邦電子公司也推出了 40MHZ W78C51/52/54/58 ATMEL 半導(dǎo)體公司的AT89C51 系列的產(chǎn)品，不需紫外線的清除，而是用電 子式抹除，比一般的 51系列更為方便，目前在一般的學(xué)校實(shí)習(xí)，大都采用此 系列產(chǎn)品。 PHILIPS 半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的 P87C552 家族，除了 51本身的 UART 外，更增加的I2C(Interintegrated Circuit)的功能，這是利用 SDA 和 SCL 兩條 傳輸線，和周邊的 IC 互相溝通、傳送資料，而且這些 IC 都必須有 I2C 的編 號(hào)，這使得選購(gòu) IC 時(shí)，受到一些限制，所一在目前的工業(yè)應(yīng)用上，還不是 相當(dāng)?shù)钠占盎?。由?51 家族繁多，所以在設(shè)計(jì)之前，必須針對(duì) 51家族功能有相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識(shí) 如此才能選購(gòu)符合自己所需，而且價(jià)格便宜的 MCU。 INTEL 8051 家族介紹： INTEL公司是第一家出產(chǎn) 8051，其它公司也依照 INTEL所發(fā) 展出來(lái)的 8051 為最基本的架構(gòu)，再加上自己一些額外的功能以顯示出自己的特色，讓使用 者能依照電路所需，選擇最適合的 8051 去做控制，而且最重要的是，為了方 變?cè)O(shè)計(jì)者能隨時(shí)更換不同廠牌的 8051，其接腳大都是 40Pin，而且每 Pin 的定 亦都相同，但也有 24Pin(87C74 87C751)和 68Pin PLCC 包裝 (DS87C550)，不過(guò)這些都是特殊規(guī)格的 MCS51。 MCS51 單芯片一般分為三個(gè)版本： 1. 單芯片內(nèi)部不包含程序記憶體，稱為 ROMless。 2. 單芯片內(nèi)部已內(nèi)建 ROM。 3. 單芯片內(nèi)部已內(nèi)建 EPROM。 其中 (2)和 (3)的區(qū)別在于 (2)的單芯片只可燒錄一下，較適合于程序已完成，用 于大量生產(chǎn)，因?yàn)槠鋬r(jià)格較便宜，可節(jié)省產(chǎn)品的成本， (3)的單芯片適合用于 程序發(fā)展階段，因?yàn)樾枰貜?fù)的更改程序，而內(nèi)含有 EPROM 的 MCS51，只 需要南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 使用紫外線清除器，就可把 MCS51的程序記憶體清為空白，達(dá)到重復(fù)燒錄的特性。 INTEL 公司出產(chǎn)的各版本 MCS51 編號(hào)如下： 組件編號(hào) 內(nèi)部程序內(nèi)存大小 定時(shí)器 中斷個(gè)數(shù) ROM 容量 RAM容量 8031AH None 128*8RAM 2*16Bit 5 8051AH 4K*8ROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8051AHP 4K*8ROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751H 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751H8 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751BH 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8032AH None 256*8RAM 3*16Bit 6 8052AH 8K*8ROM 256*8RAM 3*16Bit 6 8752BH 8K*8EPROM 256*8RAM 3*16Bit 6 其特性如下： 1. 是一個(gè) 8 位的 MCU。 2. 具有布爾代數(shù)的運(yùn)算能力。 3. 4個(gè) 8位 Port，共有 32 條雙向且可獨(dú)立被控制的 I/O Port。 4. 有 128*8 RAM，可以儲(chǔ)存資料記憶體 (8052 為 256*8)。 5. 有 4K*8 ROM 的程序記憶體 (8052 為 8K*8)。 6. 有 2 組 16 Bit 計(jì)時(shí)器 (8052 有 3 個(gè) )。 7. 具有全雙工傳輸信號(hào) UART。 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 8. 5個(gè)中斷源 (8052 有 6個(gè) )，具有兩層優(yōu)先權(quán)中斷架構(gòu)。 9. 內(nèi)部有時(shí)脈 (CLOCK)振蕩器電路 (12MHZ)。 10. 程序記憶體 (ROM)可擴(kuò)充至 64K Byte。 11. 資料記憶體 (RAM)可擴(kuò)充至 64K Byte。 ATMEL 家族介紹： ATMEL公司所出產(chǎn)的 ATC89C51可以說(shuō)是目前一般在實(shí)驗(yàn)階段最時(shí)常 被用到MCS51，因?yàn)?ATMEL 所出產(chǎn)的 MCS51 系列其程序記憶體是做成 Flash memory，可以省略使用 EPROM 照紫外線的時(shí)間，而且重復(fù)燒錄的次 數(shù)多，價(jià)格又比價(jià)一般的便宜，其燒錄的次數(shù)可高達(dá) 1000 次， 8051 之所以 能如此盛行， ATMEL 公司其功不可沒(méi)，因?yàn)樗箤W(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式變的簡(jiǎn) 單 價(jià)格上也 EPROM 型的 8051 系列便宜的多，雖然目前 DALLAS公司所推行 的高速 8051(HSM)已漸漸威脅到 ATMEL的地位，不過(guò)它目前所推出的 51 系 列含有更高的速度和增加了更多功能，未來(lái)和 DALLAS 公司所推出的 8051 都值得消費(fèi)者注意。為了方便讓讀者選購(gòu) ATMEL南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 公司出產(chǎn)的 MCS51，以下 介紹其 IC 編號(hào)所代表的意義： ATMEL 公司生產(chǎn)的各版本 MCS51 編號(hào)如下： 組件編號(hào) 程序內(nèi)存(Program Memory) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量 (Data Memory Bytes) 16bit 定時(shí)器(16bit timer) AT89C1051 1K Flash 64 RAM 1 AT89C2051 2K Flash 128 RAM 2 AT89C51 4K Flash 128 RAM 2 AT89C32 8K Flash 256 RAM 3 AT89C55 20K Flash 256 RAM 3 AT89S8252 8K Flash 256 RAM 2K EEPROM 3 AT89S53 12K Flash 256 RAM 3 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 由于 AT89C51/52/55 是一般較為通用的 MCU，我們就把它與 8051/8052 做功能上的比較，其所增加功能如下 ： 1. 具有 4K/8K Bytes 可重復(fù)規(guī)劃的快閃記憶體 (Reprogrammable Flash Memory)，可寫入 /抹除 1000 次以上，程序可保存 10 年以上。 2. 操作頻率 :0MHz~24MHz(AT89C55 為高速可達(dá) 33MHz)。 3. 操作電壓： 5V 。 4. AT89C51 具有兩層 優(yōu)先權(quán)的 5個(gè)中斷向量結(jié)構(gòu)， AT89C52/55 具兩層優(yōu)先權(quán)的6個(gè)中斷向量結(jié)構(gòu)。 5. 三個(gè)可規(guī)劃的記憶體上鎖位。 6. ALE 腳可規(guī)劃為，只在執(zhí)行 MOVC 和 MOVX 時(shí)才動(dòng)作。 (可減少 EMI，因?yàn)榉讲ǖ碾姶鸥蓴_很大 ) 7. AT89C52/55 的計(jì)數(shù)器 2 共有四種操作模式 : 1） 捕獲 (capture)。 2） 自動(dòng)重載 (autoreload)(往上或往下計(jì)數(shù) ) 。 3） 鮑率產(chǎn)生器 (baud rate generator) 。 4） 時(shí)鐘輸出 (clockout)。 其中第 (2)種操作模式增加了可往 上或往下計(jì)數(shù)的功能 (一般為上數(shù)功能 )， 第 (4)種操作模式為新增加的功能，利用 可以規(guī)劃出 50%責(zé)任周期的 時(shí)鐘輸出。 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 而 AT89S53 增加了一個(gè)相當(dāng)令人注意的功能： ISP，這個(gè)功能使得程序可經(jīng) 由 ISP(InSystem Reprogrammable)接口下載，其具有 12K 可可重復(fù)規(guī)劃的快 閃記憶體，可寫入 /抹除 1000 次以上，使得使用者更加方便使用。 Dallas 家族介紹： Dallas 公司所出產(chǎn)的 8051 家族，一般都是用在對(duì)高速有嚴(yán)格要求之下才會(huì)考慮使用，一般統(tǒng)稱為高速微控器 (HSM)，目 前較為常用得有 DS80C310 和DS80C320，如果考慮高速動(dòng)作這兩顆是一般常用的微控器，而且價(jià)格和其它高速微控器來(lái)比是較為便宜的，但唯一的缺點(diǎn)是其內(nèi)部沒(méi)有 ROM，一般都是外接EPROM，但不能超過(guò) 64K 位組，由于在高速動(dòng)作，所以周邊的 IC 存取速度就需要相當(dāng)?shù)淖⒁?，?74HC373 來(lái)說(shuō)，就要換成 74F373，在 EPROM 的存取速度也要配合微控器的振蕩器頻率，一般模擬所用的 ICE 是無(wú)法做高速模擬的所以必須使用 Dallas 公司自己出產(chǎn)的 ICE；以往 Dallas 公司所標(biāo)榜的是高速微控器，但目前華邦公司也出廠了 高速微控器 (40MHZ)，其速度不輸于 Dallas 的產(chǎn)品，如果設(shè)計(jì)上對(duì)速度有嚴(yán)格的要求，倒也可以考慮一下華邦的 W78E51/52 /54/58，但假設(shè)你要整合性強(qiáng)又要高速的話 DS87C550 或許可以滿足你的要求。以下介紹其 IC編號(hào)所代表的意義： 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 Dallas 公司出產(chǎn)的各版本 MCS51 編號(hào)如下： 組件編號(hào) 程序內(nèi)存(Program Memory) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 串聯(lián) I/O (Serial I/O) DS80C310 NO 3 1 DS80C323 NO 3+WDT 2 DS87C520 16KB EPROM 3+WDT 2 DS83C530 16KB EPROM 3+WDT 2 DS87C530 16KB EPROM 3+WDT 2 DS87C550 8KB EPROM 3+WDT 2 WDT：看門狗計(jì)時(shí)器 Serial I/O： UART 一般常用的為 DS80C310 和 DS80C320，我們就把它與 80C32 做功能上的比較，其所增加功能如下 ： 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 南方，你穿著黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鵝船唯一的花朵 DS80C310： 1. 有兩組 DPTR，一般只有一組。 2. 振蕩器頻率范圍： 0~33MHZ，一個(gè)機(jī)械周期需 4 個(gè)振蕩周期，一般為 12 個(gè)振蕩周期。 3. 可變機(jī)械周期的 MOVX 指令，用來(lái)配合 ROM 或周邊組件的讀取速度。 4. 有 6 個(gè)外部中斷，一般只有 /INT0 和 /INT1。 5. 有兩層優(yōu)先權(quán)的 10 個(gè)中斷，因?yàn)橥獠恐袛喽嗔?4個(gè)。 DS80C320 除了具有 DS80C310 外，還增加了一些功能： 1. 有 13 個(gè)中斷源，其中包含了 6個(gè)外部中斷。 2. 有看門狗計(jì)時(shí)器 (Watchdog timer)的功能。 3. 提早警告電源失效中斷。 4. 電源下降自動(dòng)重置 (Rest)功能。 目前 Dallas 公司所出產(chǎn)的微控器除了以上介紹的功能外，更添加了其它的功能，而且是百分之百和 8051 兼容，這使得使用者在設(shè)計(jì)時(shí)更加的方便，現(xiàn)就以 DS87C520 為例： 1. 有 OTP(只能燒錄一次