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51單片機內核演算法是什麼

發布時間:2023-09-11 13:25:16

『壹』 MCS-51單片機與AT89S5x系列單片機的關系是什麼 從內核、存儲器等角度說明兩

MCS-51是一個系列,AT89S5x屬於MCS-51系列,但出現比較晚,主要改進是編程由並口變成串口 。但AT89S5系列也已落伍。

AT89C51是ATMEL公司生產的MCS-51兼容單片機,採用CMOS工藝生產,有4K的FLASH ROM空間,程序區電可擦寫。MCS-51是INTEL公司開發的8位單片機系列,典型的產品有8031,8051。市面上所有兼容MCS-51的單片機都叫51兼容晶元,都可以用C51語言編程。

(1)51單片機內核演算法是什麼擴展閱讀:

MCS-51單片機:集成的電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的計算機系統。

『貳』 說單片機以51為內核是什麼意思

這可能是針對現在越來越多的51擴展單片機而言的,比如增強51系列C8051XX,比如STC系列等等,他們內核是51,也就是說其指令系統和存儲器結構與51兼容。

『叄』 單片機的cpu內核指什麼

內核主要指架構方面,比如有51內核的,有cortex-m3核等等

『肆』 51單片機內核是什麼意思

就是51單片機的CPU內核,字面意思就是51單片機內核構造的指令集

『伍』 誰能給我介紹下89c51單片機 要盡量的詳細

很多初學51單片機的網友會有這樣的問題:AT89S51是什麼?書上和網路程上可都是8051,89C51等!沒聽說過有89S51 ?

這里,初學者要澄清單片機實際使用方面的一個產品概念,MCS-51單片機是美國INTE公司於1980年推出的產品,典型產品有 8031(內部沒有程序存儲器,實際使用方面已經被市場淘汰)、8051(晶元採用HMOS,功耗是630mW,是89C51的5倍,實際使用方面已經被市場淘汰)和8751等通用產品,一直到現在, MCS-51內核系列兼容的單片機仍是應用的主流產品(比如目前流行的89S51、已經停產的89C51等),各高校及專業學校的培訓教材仍與MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。

有些文獻甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機,8051是早期的最典型的代表作,由於MCS-51單片機影響極深遠,許多公司都推出了兼容系列單片機,就是說MCS-51內核實際上已經成為一個8位單片機的標准。

其他的公司的51單片機產品都是和MCS-51內核兼容的產品而以。同樣的一段程序,在各個單片機廠家的硬體上運行的結果都是一樣的,如ATMEL的89C51(已經停產)、89S51, PHILIPS(菲利浦),和WINBOND(華邦)等,我們常說的已經停產的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機,同時是在原基礎上增強了許多特性,如時鍾,更優秀的是由Flash(程序存儲器的內容至少可以改寫1000次)存儲器取帶了原來的ROM(一次性寫入),AT89C51的性能相對於8051已經算是非常優越的了。

不過在市場化方面,89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰,89C51最致命的缺陷在於不支持ISP(在線更新程序)功能,必須加上ISP功能等新功能才能更好延續MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的,現在,89S51目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒,作為市場佔有率第一的Atmel目前公司已經停產AT89C51,將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進,89S51採用0.35新工藝,成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列晶元。同時,Atmel不再接受89CXX的定單,大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要,Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

89S51相對於89C51增加的新功能包括:

-- 新增加很多功能,性能有了較大提升,價格基本不變,甚至比89C51更低!

-- ISP在線編程功能,這個功能的優勢在於改寫單片機存儲器內的程序不需要把晶元從工作環境中剝離。是一個強大易用的功能。

-- 最高工作頻率為33MHz,大家都知道89C51的極限工作頻率是24M,就是說S51具有更高工作頻率,從而具有了更快的計算速度。

-- 具有雙工UART串列通道。

-- 內部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

-- 雙數據指示器。

-- 電源關閉標識。

-- 全新的加密演算法,這使得對於89S51的解密變為不可能,程序的保密性大大加強,這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

-- 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產品。也就是說所有教科書、網路教程上的程序(不論教科書上採用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等),在89S51上一樣可以照常運行,這就是所謂的向下兼容。

比較結果:就如同INTEL的P3向P4升級一樣,雖然都可以跑Windows98,不過速度是不同的。

從AT89C51升級到AT89S51 ,也是同理。和S51比起來,C51就要遜色一些,實際應用市場方面技術的進步是永遠向前的。

********上面這些就是AT89S51的由來********

下面是初學網友對51系列的選型的常見問題

請問現在學習51系列單片機應該選擇AT89C51還是89S51?

答:89C51和89S51內核相同,89S51針對89C51的明顯的幾個升級如下;
1.程序存儲器寫入方式:二者的寫入程序的方式不同,89C51隻支持並行寫入,同時需要VPP燒寫高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫入技術!串列寫入、速度更快、穩定性更好,燒寫電壓也僅僅需要4~5V即可。

2.電源范圍:89S5*電源范圍寬達4~5.5V,而89C5*系列在低於4.8V和高於5.3V的時候則無法正常工作。

3.工作頻率:目前89S1*的性能遠高於89C5*,89S5*系列支持最高高達33MHZ的工作頻率,而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

4.市場價格:由於89C51已經全面停產,所以在市場價格方面,庫存的89C5*的批發價格要比89S5*貴將近一倍!

5.兼容型:89S5*向下兼容89C5*,就是說用89S5*可以替代89C5*使用,同樣的程序,運行結果相同。就是說89S5*也同樣兼容目前所有的教科書范常式序。

6.加密功能:89S5*系列全新的加密演算法,這使得對於89S51的解密變為不可能,程序的保密性大大加強,這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

7.抗干擾性:內部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

8.燒寫壽命更長:89S5*標稱的1000次,實際最少是1000次~10000次,這樣更有利初學者反復燒寫,減低學習成本。綜合上面的一些區別,個人認為89C51的停止使用只是時間問題而已,就象當年的8031。

2問:採用89C2051開發製造產品是不是要比用89S51更好?因為2051看起來體積比較小。

2答:這個問題並不能一概而論,主要的區別如下:

1.功能差別:因為2051不是標準的51內核,所以205*的程序不能直接移植到51上。由於205*是精簡型,所以P口變得很少,這樣一來就只能用來做一些小的簡單產品,可利用資源比較緊張。實際上,做產品的話用205*是不一定合算的,除非是非常簡單的產品。

2.市場價格:由於89C2051的產量不是非常大,所以市場價格方面89C2051的批發價格和89S51比較接近!相對性能價格比就比較低。

3.產品體積:除非對產品的體積有苛刻的要求,否則二者的PCB面積相差不多,因為40腳的51晶元也有PLCC44小體積封裝。

『陸』 51單片機應該掌握哪些

任何一款mcu,其基本原理和功能都是大同小異,所不同的只是其外圍功能模塊的配置及數量、指令系統等。對於指令系統,雖然形式上看似千差萬別,但實際上只是符號的不同,其所代表的含義、所要完成的功能和定址方式基本上是類似的。因此,對於任何一款mcu,主要應從如下的幾個方面來理解和掌握:

* mcu的特點:要了解一款mcu,首先需要知道就是其ROM空間、RAM空間、IO口數量、定時器數量和定時方式、所提供的外圍功能模塊(Peripheral Circuit)、中斷源、工作電壓及功耗等等。

* 了解這些mcu Features後,接下來第一步就是將所選mcu的功能與實際項目開發的要求的功能進行對比,明確那些資源是目前所需要的,那些是本項目所用不到的。對於項目中需要用到的而所選mcu不提供的功能,則需要認真理解mcu的相關資料,以求用間接的方法來實現,例如,所開發的項目需要與PC機COM口進行通訊,而所選的mcu不提供UART口,則可以考慮用外部中斷的方式來實現;

* 對於項目開發需要用到的資源,則需要對其Manua*進行認真的理解和閱讀,而對於不需要的功能模塊則可以忽略或瀏覽即可。對於mcu學習來講,應用才是關鍵,也是最主要的目的。

* 明確了mcu的相關功能後,接下來就可以開始編程了。對於初學者或初次使用此款mcu的設計者來說,可能會遇到很多對mcu的功能描述不明確的地方,對於此類問題,可以通過兩種方法來解決,一種是編寫特別的驗證程序來理解資料所述的功能;另一種則可以暫時忽略,程序設計中則按照自己目前的理解來編寫,留到調試時去修改和完善。前一種方法適用於時間較寬松的項目和初學者,而後一種方法則適合於具有一定mcu開發經驗的人或項目進度較緊迫的情況;

* 指令系統千萬不要特別花時間去理解。指令系統只是一種邏輯描述的符號,只有在編程時根據自己的邏輯和程序的邏輯要求來查看相關的指令即可,而且隨著編程的進行,對指令系統也會越來越熟練,甚至可以不自覺地記憶下來;

mcu的基本功能:

對於絕大多數mcu,下列功能是最普遍也是最基本的,針對不同的mcu,其描述的方式可能會有區別,但本質上是基本相同的:

* Timer(定時器):Timer的種類雖然比較多,但可歸納為兩大類:一類是固定時間間隔的Timer,即其定時的時間是由系統設定的,用戶程序不可控制,系統只提供幾種固定的時間間隔給用戶程序進行選擇,如32Hz,16Hz,8Hz等,此類Timer在4位mcu中比較常見,因此可以用來實現時鍾、計時等相關的功能;另一類則是Programmable Timer(可編程定時器),顧名思義,該類Timer的定時時間是可以由用戶的程序來控制的,控制的方式包括:時鍾源的選擇、分頻數(Prescale)選擇及預制數的設定等,有的mcu三者都同時具備,而有的則可能是其中的一種或兩種。此類Timer應用非常靈活,實際的使用也千變萬化,其中最常見的一種應用就是用其實現PWM輸出(具體的應用,後續會有特別的介紹)。由於時鍾源可以自由選擇,因此,此類Timer一般均與Event Counter(事件計數器)合在一起;

* IO口:任何mcu都具有一定數量的IO口,沒有IO口,mcu就失去了與外部溝通的渠道。根據IO口的可配置情況,可以分為如下幾種類型:

** 純輸入或純輸出口:此類IO口有mcu硬體設計決定,只能是輸入或輸出,不可用軟體來進行實時的設定;

** 直接讀寫IO口:如MCS-51的IO口就屬於此類IO口。當執行讀IO口指令時,就是輸入口;當執行寫IO口指令則自動為輸出口;

** 程序編程設定輸入輸出方向的:此類IO口的輸入或輸出由程序根據實際的需要來進行設定,應用比較靈活,可以實現一些匯流排級的應用,如I2C匯流排,各種LCD、LED Driver的控制匯流排等;

** 對於IO口的使用,重要的一點必須牢記的是:對於輸入口,必須有明確的電平信號,確保不能浮空(可以通過增加上拉或下拉電阻來實現);而對於輸出口,其輸出的狀態電平必須考慮其外部的連接情況,應保證在Standby或靜態狀態下不存在拉電流或灌電流。

* 外部中斷:外部中斷也是絕大多數mcu所具有的基本功能,一般用於信號的實時觸發,數據采樣和狀態的檢測,中斷的方式由上升沿、下降沿觸發和電平觸發幾種。外部中斷一般通過輸入口來實現,若為IO口,則只有設為輸入時其中斷功能才會開啟;若為輸出口,則外部中斷功能將自動關閉(ATMEL的ATiny系列存在一些例外,輸出口時也能觸發中斷功能)。外部中斷的應用如下:

** 外部觸發信號的檢測:一種是基於實時性的要求,比如可控硅的控制,突發性信號的檢測等;而另一種情況則是省電的需要;

** 信號頻率的測量;為了保證信號不被遺漏,外部中斷是最理想的選擇;

** 數據的解碼:在遙控應用領域,為了降低設計的成本,經常需要採用軟體的方式來對各種編碼數據進行解碼,如Manchester和PWM編碼的解碼;

** 按鍵的檢測和系統的喚醒:對於進入Sleep狀態的mcu,一般需要通過外部中斷來進行喚醒,最基本的形式則是按鍵,通過按鍵的動作來產生電平的變化;

* 通訊介面:mcu所提供的通訊介面一般包括SPI介面,UART,I2C介面等,其分別描述如下:

** SPI介面:此類介面是絕大多數mcu都提供的一種最基本通訊方式,其數據傳輸採用同步時鍾來控制,信號包括:SDI(串列數據輸入)、SDO(串列數據輸出)、SCLK(串列時鍾)及Ready信號;有些情況下則可能沒有Ready信號;此類介面可以工作在Master方式或Slave方式下,通俗說法就是看誰提供時鍾信號,提供時鍾的一方為Master,相反的一方則為Slaver;

** UART(Universal Asynchronous Receive Transmit):屬於最基本的一種非同步傳輸介面,其信號線只有Rx和Tx兩條,基本的數據格式為:Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even, Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位數據所佔的時間稱為Baud Rate(波特率)。對於大多數的mcu來講,數據為的長度、數據校驗方式(奇校驗、偶校驗或無校驗)、停止位(Stop Bit)的長度及Baud Rate是可以通過程序編程進行靈活設定。此類介面最常用的方式就是與PC機的串口進行數據通訊。

** I2C介面:I2C是由Philips開發的一種數據傳輸協議,同樣採用2根信號來實現:SDAT(串列數據輸入輸出)和SCLK(串列時鍾)。其最大的好處是可以在此匯流排上掛接多個設備,通過地址來進行識別和訪問;I2C匯流排的一個最大的好處就是非常方便用軟體通過IO口來實現,其傳輸的數據速率完全由SCLK來控制,可快可慢,不像UART介面,有嚴格的速率要求。

* Watchdog(看門狗定時器):Watchdog也是絕大多數mcu的一種基本配置(一些4位mcu可能沒有此功能),大多數的mcu的Watchdog只能允許程序對其進行復位而不能對其關閉(有的是在程序燒入時來設定的,如Microchip PIC系列mcu),而有的mcu則是通過特定的方式來決定其是否打開,如Samsung的KS57系列,只要程序訪問了Watchdog寄存器,就自動開啟且不能再被關閉。一般而言watchdog的復位時間是可以程序來設定的。Watchdog的最基本的應用是為mcu因為意外的故障而導致死機提供了一種自我恢復的能力。

mcu程序的編寫:

mcu的程序的編寫與PC下的程序的編寫存在很大的區別,雖然現在基於C的mcu開發工具越來越流行,但對於一個高效的程序代碼和喜歡使用匯編的設計者來講,匯編語言仍然是最簡潔、最有效的編程語言。對於mcu的程序編寫,其基本的框架可以說是大體一致的,一般分為初始化部分(這是mcu程序設計與PC最大的不同),主程序循環體和中斷處理程序三大部分(見圖1 a 和 b),其分別說明如下:

* 初始化:對於所有的mcu程序的設計來講,出世化是最基本也是最重要的一步,一般包括如下內容:

** 屏蔽所有中斷並初始化堆棧指針:初始化部分一般不希望有任何中斷發生;

** 清除系統的RAM區域和顯示Memory:雖然有時可能沒有完全的必要,但從可靠性及一致性的角度出發,特別是對於防止意外的錯誤,還是建議養成良好的編程習慣;

** IO口的初始化:根據項目的應用的要求,設定相關IO口的輸入輸出方式,對與輸入口,需要設定其上拉或下拉電阻;對於輸出口,則必須設定其出世的電平輸出,以防出現不必要的錯誤;

** 中斷的設置:對於所有項目需要用到的中斷源,應該給予開啟並設定中斷的觸發條件,而對於不使用的多餘的中斷,則必須給予關閉;

** 其他功能模塊的初始化:對於所有需要用到的mcu的外圍功能模塊,必須按項目的應用的要求進行相應的設置,如UART的通訊,需要設定Baud Rate,數據長度,校驗方式和Stop Bit的長度等,而對於Programmer Timer,則必須設置其時鍾源,分頻數及Reload Data等;

** 參數的出世化:完成了mcu的硬體和資源的出世化後,接下來就是對程序中使用到的一些變數和數據的初始化設置,這一部分的初始化需要根據具體的項目及程序的總體安排來設計。對於一些用EEPROM來保存項目預制數的應用來講,建議在初始化時將相關的數據拷貝到mcu的RAM,以提高程序對數據的訪問速度,同時降低系統的功耗(原則上,訪問外部EEPROM都會增加電源的功耗)。

* 主程序循環體:大多數mcu是屬於長時間不間斷運行的,因此其主程序體基本上都是以循環的方式來設計,對於存在多種工作模式的應用來講,則可能存在多個循環體,相互之間通過狀態標志來進行轉換。對於主程序體,一般情況下主要安排如下的模塊:

** 計算程序:計算程序一般比較耗時,因此堅決反對放在任何中斷中處理,特別是乘除法運算;

** 實時性要求不高或沒有實時性要求的處理程序;

** 顯示傳輸程序:主要針對存在外部LED、LCD Driver的應用;

* 中斷處理程序:中斷程序主要用於處理實時性要求較高的任務和事件,如,外部突發性信號的檢測,按鍵的檢測和處理,定時計數,LED顯示掃描等。一般情況下,中斷程序應盡可能保證代碼的簡潔和短小,對於不需要實時去處理的功能,可以在中斷中設置觸發的標志,然後由主程序來執行具體的事務——這一點非常重要,特別是對於低功耗、低速的mcu來講,必須保證所有中斷的及時響應。

* 對於不同任務體的安排,不同的mcu其處理的方法也有所不同。例如,對於低速、低功耗的mcu(Fosc=32768Hz)應用,考慮到此類項目均為手持式設備和採用普通的LCD顯示,對按鍵的反應和顯示的反應要求實時性較高,應此一般採用定時中斷的方式來處理按鍵的動作和數據的顯示;而對於高速的mcu,如Fosc>1MHz的應用,由於此時mcu有足夠的時間來執行主程序循環體,因此可以只在相應的中斷中設置各種觸發標志,並將所有的任務放在主程序體中來執行;

* 在mcu的程序設計中,還需要特別注意的一點就是:要防止在中斷和主程序體中同時訪問或設置同一個變數或數據的情況。有效的預防方法是,將此類數據的處理安排在一個模塊中,通過判斷觸發標志來決定是否執行該數據的相關操作;而在其他的程序體中(主要是中斷),對需要進行該數據的處理的地方只設置觸發的標志。——這可以保證數據的執行是可預知和唯一的。

總之,對於mcu開發來講,必須記住一點:「條條大路通羅馬」,沒有做不到的事,關鍵是看方法是否正確!再就是多做多動手和多想。

『柒』 什麼是單片機內核

個人認為:

單片機有 內核 快閃記憶體 匯流排 外設 IO 等等

內核的作用可以理解為用於執行存儲器中程序員寫的代碼,它可以按照代碼中的每條指令的要求進行處理,如MOV R1 P0 此語句是把寄存器R1 的值 放到 P0的I/O口中,當無論是51 8位的內核,還是MO M3的32位內核,其執行結果都是一樣,但他們的執行方式和相同頻率下執行的速度可能也不盡相同了。

他是按照程序代碼要求,對匯流排,外設,I/O等進行調度的電路。

『捌』 51單片機是指什麼

單片機又稱MCU,微處理器,可以以用戶編寫的代碼實現高穩定運行而不需要人為監控,多用於控制,顯示,數字模擬信號處理!
創客學院介紹51是單片機的一種,51說的是單片機的內核,例如8051、STC都是51內核的不同系列單片機!當然除了51內核的還有其他的比如:arm,avr、PIC等!
while(--time);
指的是:time按指令周期遞減,直到time遞減到0,然後跳出while循環往下運行後面的指令,while(--time);也可用於延時,延時時間為 t=time*機器周期!

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