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1、51系列单片机简介制作人：吴环51系列单片机简介一.单片机的简单介绍二.51系列单片机生产厂家及产品特点简单介绍单片机简介 由于单片机是把微型计算机的与外部设备都集中在一块芯片上，故可以把单片机看成是一个不带外部设备的微计算机。相当于一个没有显示器、没有键盘、不带监控程序的单板机。单片机简介时钟复位CPUROMRAM定时/计数器中断系统I/O口外部设备单片机简介单片机具有以下特点单片机具有以下特点：1)受集成度限制，片内存储器容量小，一般ROM小于4/8K字节，RAM小于256字节；但可在外部扩展，通常ROM、RAM可分别扩展至64K字节2)可靠性好。3)易扩展。4)控制能力强。5)一般单片机
2、内无监控程序或系统通用软件，只放置有用户调试好的应用程序。但近年来也开始出现了在片内固化有BASIC解释程序及FORTH操作系统的单片机。51系列单片机 MCS-51系列单片机是Intel公司推出的通用型单片机。它的基本型是8051、8031和8751。这3个产品只是片内程序存储器的制造工艺不同。8051的片内程序存储器ROM为掩膜的，在制造芯片时已将应用程序固化进去，使它具有了某种专有功能；8031片内无ROM，使用是需外接ROM；8751内的ROM是EPROM型的，固化的应用程序可以方便的改写。以上3个器件是HMOS工艺的。此外还有低功耗基本型的CMOS工艺器件80C51、80C31、87
3、C51等分别与上述器件兼容。CMOS具有低功耗的特点，如8051功耗约为630mw，而80C51的功耗只有120mw。51系列单片机8051的硬件资源和特征如下的硬件资源和特征如下：适合于控制应用的8位CPU 具有布尔（位）处理功能 32位双向的可分别寻址的I/O线 128字节片内RAM 2个16位定时器/计数器 全双工异步串行口（UART）51系列单片机 5个中断源，2个中断优先级 片内有时钟振荡器 4K字节ROM程序存储器 64K字节程序存储器地址空间 64K字节数据存储器地址空间 40脚DIP（双列直插）和44脚PLCC封装 生产51系列的厂家及产品简单介绍 目前,生产51系列单片机的厂
4、家主要有Intel,Philips,ATMEL,Winbond,AMD,SST,Siemens,OKI,Dallas,Fujitsu,Harris-Metra,LG,Samsung,Techcode等 生产51系列的厂家及产品简单介绍 1Philips公司生产8051结构的80C51系列8位单片机、采用8051结构的16位单片机、以68000为核的16位单片机。其中80C51系列8位单片机品种多、片内资源丰富、容易开发应用产品，因而得到广泛的应用。8051系列单片机特点是具有便于开发的Flash型单片机，具有 串行总线口，具有810位A/D，程序存储器和数据存储器容量大，还具有CAN BUS（
5、控制器局域网）接口。生产51系列的厂家及产品简单介绍 Philips公司推出的80C552是51系列单片机家族的典型产品,它在保持80C51中央处理机的同时,片内数据存储器RAM扩展到256Byte;片内程序存储器ROM扩展到8kByte;又增加了1个定时器,并使其具有捕获功能;增加了8路10位A/D转换器;2路脉冲宽度调制输 出(PWM);串行总线口;看门狗等。80C552使外围电路内装化,减小了系统的体积,提高了可靠性,节省了设计时间和成本。(Inter IC BUS)这一芯片间串行通讯总线,以两根连线实现了完善的全双工同步数据传送,可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统,为单片机应用
6、系统设计提供了更加灵活的方式 生产51系列的厂家及产品简单介绍 2.C500系列是SiemensSiemens与IntelMCS-51系列单片机兼容的新型单片机，时钟速率提高到40MHz，片内程序存储器高达64k字节，片内RAM高达2k字节，具有8个16位的数据指针DPTR，具有各种常用的外围接口部件。生产51系列的厂家及产品简单介绍 3.ATMEL公司是全球著名的半导体公司之一，它生产基于8051内核的AT89系列单片机。20世纪90年代初，ATMEL率先把MCS-51内核与其擅长的Flash技术相结合，推出轰动业界的AT89系列单片机。AT89C51系列单片机完全与Intel8051系列兼
7、容，在MCS-51市场上仍占据主要份额。生产51系列的厂家及产品简单介绍 ATMEL公司将EEPROM电可擦除技术和Flash Memory技术,引入51系列单片机中,作为用户的程序存储器,这使用户可在线编程,便于程序的修改和完善,为最终取消外部程序存储器扩展奠定了良好的基础。ATMEL的AT89S8252片内具有8kByte的Flash Memory和2kByte的EEPROM。另外AT89S8252还具有三线同步串行外设接口SPI(Serial Peripheral Interface)。SPI是通过两根串行数据线和一根串行时钟线实现芯片间的数据传输,为单片机方便地构成多机系统和外围器件扩
8、展系统,提供了另一种方式;生产51系列的厂家及产品简单介绍 4.Dallas公司在不改变80C51的体系结构和指令系统的情况下,把外部存储器接口、SRAM控制单元和SRAM做入片内,而作为程序存储器和数据存储器,形成了Soft Microcontroller,便于用户根据需要进行系统中存储器的分配,且这种片上SRAM具有非易失性,断电后数据可保存十年,如DS5000FP,DS5001FP;生产51系列的厂家及产品简单介绍 5.目前Techcode公司已推出的F89C564,其内部的Flash程序存储器已高达256k Byte。6.为了使单片机更加小型和廉价,许多生产厂商在其产品中省去了外部并行
9、扩展总线,如Philips公司的83C750为24个引脚,ATMEL公司RAM扩展到20个引脚；生产51系列的厂家及产品简单介绍 7.Philips公司和Siemens公司又将具有较强功能的设备网络系统总线CAN总线引入51系列单片机,如Philips的87C592、Siemens的C505A-4E等。使用具有CAN(Controllers Area Network BUS)总线的单片机,易于建立功能很强的局域网络;生产51系列的厂家及产品简单介绍 8.为满足用户将51系列单片机用于仅由电池供电的携带型装置,如携带型电表,无绳式键盘、读卡机、MP3播发机等。Philips、ATMEL、Winb
10、ond等公司都推出了51单片机低功耗系列。如Philips的51LPC的低功耗系列,在3.3V电压和时钟频率20MHz工作时,耗电最高为10mA;在休眠方式下,仅为1A;生产51系列的厂家及产品简单介绍 9.为 了 提 高 单 片 机 的 工 作 速 度,Dallas和Winbond公司又都推出了超高速51系列单片机,在相同时钟下,其工作速度是原有80C51速度的3倍。如Winbond公司的W77系列,且其时钟频率最高达40MHz;10.为了对用户程序的保护,Dallas公司还采用了一系列设计方法,形成了加密单片机系列,如DS5002FP;生产51系列的厂家及产品简单介绍 11.为了面向二十一
11、世纪,有些厂商对51单片机的基本结构进行了局部的改造。如Philips的80C51XA,将80C51的内部改成16位数据总线结构,并以寄存器堆的结构消除累加器的瓶颈障碍,指令系统也作了重大增添,执行速度也大大提高,在可与世界其它任何一种16位机相媲美的同时,又保持了原80C51的硬件结构体系和软件能够向上得到兼容,使原80C51用户立即会使用80C51XA,并且原有的用户程序也可继续使用,而运行速度却可达到原来的5倍以上。51系列单片机中的新亮点 ADuC812美国模拟设备公司是一个以生产模拟器件而闻名全球的器件公司,其于1999年推出了以8051/80C51单片机为基础,局部进行改进的系列单
12、片机ADuC812、ADuC816、ADuC824。这个从未涉足过单片机领域的器件公司,之所以选用8051/80C51为内核,正是看到了其用户的广泛性,并可减少采用其它内核结构而进行推广的费用,这也恰恰是51系列单片机具有生命力的一个力证。51系列单片机中的新亮点 下面以ADuC812为例,简述此种的单片机的特点：片内数据存储器FLASH为640Byte,RAM为256Byte 片内程序存储器FLASH为8kByte 64kByte外部程序地址空间 16MByte外部数据地址空间 8通道的12位高精度模数转换器,单电源供电,片内具有电压基准 可在MCU不干预下,采用DMA模式,来实现ADC的连
13、续转换,并把采样值捕获到外部数据存储器中,且模数转换器转换时间为0.5s 51系列单片机中的新亮点2个12位的数模转换器 3个16位定时/计数器 2个优先级的9个中断 一个SPI的同步串行接口 支持2线串行接口模式,与I2C总线兼容 1个看门狗定时器线 电源监视器正常、空闲和掉电三种工作模式 工作电压为3V或5V 51系列单片机中的新亮点 正是由于ADuC812在片上同时集成有模数转换器和数模转换器,在可并行进行外围芯片扩展的同时,还提供了两种串行外围芯片扩展方式。这些改进和新增的特点,使用户在ADuC812这个平台上,可以更快、更好、更广的开发各种产品。其片内增加的FLASH存储器、ADC转换器、DAC转换器,SPI和I2C串行总线,电源监视器和看门狗等电路,正符合单片机的大存储容量、低功耗、低电压、小体积、串行总线、高可靠性和高集成、高速度的发展方向。其将成为智能传感器、可移动PC、手持仪表、瞬时捕捉系统、数据采集系统和通信系统等应用领域中,一种更适用的单片机。