❶ C8051F系列單片機的C8051系列單片機的特點
C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研發快(開發工具易用,可縮短研發周期)和見效快(調試手段靈活)的特點,其性能優勢具體體現在以下方面:
基於增強的CIP-51內核,其指令集與MCS-51完全兼容,具有標准8051的組織架構,可以使用標準的803x/805x匯編器和編譯器進行軟體開發。CIP-51採用流水線結構,70%的的指令執行時間為1或2個系統時鍾周期,是標准8051指令執行速度的12倍;其峰值執行速度可達100MIPS(C8051F120等),是目前世界上速度最快的8位單片機。
增加了中斷源。標準的8051隻有7個中斷源Silicon Labs 公司 C8051F系列單片機擴展了中斷處理這對於時實多任務系統的處理是很重要的擴展的中斷系統向CIP-51提供22個中斷源允許大量的模擬和數字外設中斷一個中斷處理需要較少的CPU干預卻有更高的執行效率。
集成了豐富的模擬資源,絕大部分的C8051F系列單片機都集成了單個或兩個ADC,在片內模擬開關的作用下可實現對多路模擬信號的採集轉換;片內ADC的采樣精度最高可達24bit,采樣速率最高可達500ksps,部分型號還集成了單個或兩個獨立的高解析度DAC,可滿足絕大多數混合信號系統的應用並實現與模擬電子系統的無縫介面;片內溫度感測器則可以迅速而精確的監測環境溫度並通過程序作出相應處理,提高了系統運行的可靠性。
集成了豐富的外部設備介面。具有兩路UART和最多可達5個定時器及6個PCA模塊,此外還根據不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等介面,以及RTC部件。外設介面在不使用時可以分別禁止以降低系統功耗。與其他類型的單片機實現相同的功能需要多個晶元的組合才能完成相比,C8051單片機不僅減少了系統成本,更大大降低了功耗。
增強了在信號處理方面的性能,部分型號具有16x16 MAC以及DMA功能,可對所採集信號進行實時有效的演算法處理並提高了數據傳送能力。
具有獨立的片內時鍾源(精度最高可達0.5%),設計人員既可選擇外接時鍾,也可直接應用片內時鍾,同時可以在內外時鍾源之間自如切換。片內時鍾源降低了系統設計的復雜度,提高了系統可靠性,而時鍾切換功能則有利於系統整體功耗的降低。
提供空閑模式及停機模式等多種電源管理方式來降低系統功耗
實現了I/O從固定方式到交叉開關配置。固定方式的I/O埠,既佔用引腳多,配置又不夠靈活。在C8051F中,則採用開關網路以硬體方式實現I/O埠的靈活配置,外設電路單元通過相應的配置寄存器控制的交叉開關配置到所選擇的埠上。
復位方式多樣化,C8051F把80C51單一的外部復位發展成多源復位,提供了上電復位、掉電復位、外部引腳復位、軟體復位、時鍾檢測復位、比較器0復位、WDT復位和引腳配置復位。眾多的復位源為保障系統的安全、操作的靈活性以及零功耗系統設計帶來極大的好處。
從傳統的模擬調試到基於JTAG介面的在系統調試。C8051F在8位單片機中率先配置了標準的JTAG介面(IEEE1149.1)。C8051F的JTAG介面不僅支持Flash ROM的讀/寫操作及非侵入式在系統調試,它的JTAG邏輯還為在系統測試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制,可對所有器件引腳、SFR匯流排和I/O口弱上拉功能實現觀察和控制。
C8051F系列單片機型號齊全,可根據設計需求選擇不同規模和帶有特定外設介面的型號,提供從多達100個引腳的高性能單片機到最小3mmX3mm的封裝,滿足不同設計的需要。
基於上述特點,Silicon Labs 公司C8051F系列單片機作為SoC晶元的傑出代表能夠滿足絕大部分場合的復雜功能要求,並在嵌入式領域的各個場合都得到了廣泛的應用:在工業控制領域,其豐富的模擬資源可用於工業現場多種物理量的監測、分析及控制和顯示;在攜帶型儀器領域,其低功耗和強大的外設介面也非常適合各種信號的採集、存儲和傳輸;此外,新型的C8051F5xx系列單片機也在汽車電子行業中嶄露頭角。正是這些優勢,使得C8051單片機在進入中國市場的短短幾年內就迅速風靡,相信隨著新型號的不斷推出以及推廣力度的不斷加大,C8051系列單片機將迎來日益廣闊的發展空間,成為嵌入式領域的時代寵兒
此系列單片機完全兼容MCS-51指令集,容易上手,開發周期短,大大節約了開發成本。C8051F系統集成度高,匯流排時鍾可達25M
❷ 8051單片機內部RAM低128單元劃分為哪三個部分,各有什麼特點
8051單片機內部RAM低128單元劃分為工作寄存器組、位定址區、堆棧與數據緩沖區。
它們的特點如下:
(1)工作寄存器組(00H——1FH)
這是一個用寄存器直接定址的區域,內部數據RAM區的0—31,共32個單元。它是4個通用工作寄存器組,每個組包含8個8位寄存器,編號為R0——R7。
(2)位定址區(20H——2FH)
16個位元組單元,共包含128位,這16個位元組單元既可以進行位元組定址,又可以實現位定址。主要用於位定址。
(3)堆棧與數據緩沖區(30H——7FH)
用於設置堆棧、存儲數據。
❸ 51單片機的優缺點
一、51單片機
應用最廣泛的8位單片機當然也是初學者們最容易上手學習的單片機,最早由Intel推出,由於其典型的結構和完善的匯流排專用寄存器的集中管理,眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統,堪稱為一代「經典」,為以後的其它單片機的發展奠定了基礎。
51單片機之所以成為經典,成為易上手的單片機主要有以下特點:
特性
1、從內部的硬體到軟體有一套完整的按位操作系統,稱作位處理器,處理對象不是字或位元組而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理,如傳送、置位、清零、測試等,還能進行位的邏輯運算,其功能十分完備,使用起來得心應手。
2、同時在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間,使用極為靈活,這一功能無疑給使用者提供了極大的方便。
3、乘法和除法指令,這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘**能,作乘法時還得編上一段子程序調用,十分不便。
缺點
(雖然是經典但是缺點還是很明顯的)
1、AD、EEPROM等功能需要靠擴展,增加了硬體和軟體負擔
2、雖然I/O腳使用簡單,但高電平時無輸出能力,這也是51系列單片機的最大軟肋
3、運行速度過慢,特別是雙數據指針,如能改進能給編程帶來很大的便利
4、51單片機保護能力很差,很容易燒壞晶元
應用范圍:目前在教學場合和對性能要求不高的場合大量被採用。
使用最多的器件:8051、80C51
❹ 簡述8051單片機的定時/計數器的四種工作方式的特點。
具體如下所示:
1、為13位計數器,由TL(1/0)的低5位和TH(0/1)的8位組,此時TL(1/0)的高3位未用。
C/T:C/T為0就是用作定時器(開關往上打),如果C/T為1就是用作計數器(開關往下打)。GATE:GATE後非門後是一或門,GATE=0時只要TR1=0則開關閉合。
2、是16位的定時/計數方式,將M1、M0設為01即可,其它特性與工作方式0相同。
3、自動裝入預置數的工作方式。當溢出後,T(0/1)高、低八位之間的開關打開,放在高八位的預置數進入低八位,開始第二輪,由硬體完成。代價是計數范圍少一半。
4、定時/計數器被拆成2個獨立的定時/計數器來用。
TL0能組成8位的定時器或計數器的工作方式,而TH0則只能作為定時器來用。
TLO使用T0狀態控制位C/T、GATE、TR0、INT0,而TH0使用T1的狀態控制位TR1,一般只有T1以方式2運行(當波特率發生器用),才能讓T0以方式3工作。
(4)8051單片機的特點擴展閱讀:
定時器/計數器的定時/計數范圍:
工作方式1:13位定時/計數方式,因此,最多能計到2的13次方,也就是8192次。
工作方式2:16位定時/計數方式,因此,最多能計到2的16次方,也就是65536次。
工作方式3和工作方式4,都是8位的定時/計數方式,因此,最多能計到2的8次方,也說是256次。
❺ 求解8051單片機的硬體結構特點!!!!!!!!!!!!!!
51單片機的內部硬體結構(CPU工作原理,儲存器結構,51,52和89C51,89S51型號對比)2009-09-1523:4851系列單片機的內部結構
主要由以下部分組成:CPU、RAM、ROM、四個並行I/O口、1個串列口、2個16位定時器/計數器、中斷系統、特殊功能寄存器。
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簡述下CPU的工作原理
構建CPU的基石是晶體管,可以看成是微型電子開關,代表兩種狀態:ON(開)和OFF(關)。這一開一關兩種狀態正好與二進制中的基礎狀態「0」和「1」對應。
CPU由控制單元、運算單元、寄存器單元和時鍾等組成。運算單元是計算機對數據進行加工處理的中心,它主要由算術邏輯部件(ALU:ArithmeticandLogicUnit)、寄存器組和狀態寄存器組成。
CPU工作流程:指令指示器指向內存中存放指令的地方。取指器在那裡取出指令,並把它交給解碼器。解碼器解釋指令。然後,ALU執行指令所要求的操作,它對數據進行加、減運算,或者其它的一些處理。在CPU解釋並執行完一條指令後,控制器會告訴取指器在內存中取出下一條指令。這個過程一直持續著,一條指令接一條指令,以令人眼花的速度運行。為了使一切都按時發生,各組成部分還需要一個時鍾發生器。時鍾發生器是用來調節CPU的每一個動作的。像節拍器一樣,它發出調整CPU步伐的脈沖。
舉個簡單的例子,某個指令系統的指令長度為32位,操作碼長度為8位,地址長度也為8位。當它收到一個「」的指令時,先取出它的前8位操作碼,即00000010,分析得出這是一個減法操作,有3個地址,分別是兩個源操作數地址和一個目的地址。於是,CPU就到內存地址00000100處取出被減數,到00000001處取出減數,送到ALU中進行減法運算,然後把結果送到00000110處。
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更詳細的單片機內部結構
圖中一些重要的寄存器:
PSW是標志寄存器或程序狀態字,其中存放著各種標志位,比如溢出標志、進位標志等。
PC是程序計數器,存放著下一條將要執行的指令的地址(16位),可定址64KB地址空間。復位後的值是0000H。CPU每讀取一個位元組的指令內容,PC即自動加一,不能在程序中直接讀或修改PC的內容。
IR是指令寄存器,ID是指令解碼器。
DPTR是數據指針,16位地址寄存器,可以定址64KB地址空間。
ACC是累加器,常用A表示,在運算器做運算時其中一個數一定是在ACC中,所有的運算類指令都離不開它。
B是乘除運算寄存器,在做乘、除法時放乘數或除數。
SP是堆棧指針。單片機的RAM中有一個區域是堆棧區,存放數據的規則是「先進後出,後進先出」。用堆棧來存放數據的原因是在運算時可以簡化操作。
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儲存器結構
採用程序與數據分離的哈佛結構
特殊功能寄存器結構見這里。
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不同機型硬體特性
MCS-51系列單片機分為兩大系列,即51子系列與52子系列。
51子系列:基本型,根據片內ROM的配置,對應的晶元為8031、8051、8751、8951
52子系列:增強型,根據片內ROM的配置,對應的晶元為8032、8052、8752、8952
片內ROM型式
ROM
大小
RAM
大小
定址范圍
I/O特性
中斷源
數量
無
ROM
EPROM
計數器
並行口
8031
8051
8751
4KB
128B
64KB
2*16
4*8
5
80C31
80C51
87C51
4KB
128B
64KB
2*16
4*8
5
8032
8052
8752
8KB
256B
64KB
3*16
4*8
6
80C32
80C52
87C52
8KB
256B
64KB
3*16
4*8
6
8051與80C51單片機的主要差別就在於晶元的製造工藝上,80C51的製造工藝是在8051基礎上進行了改進。8051系列單片機採用的是HMOS工藝,高速度、高密度;80C51系列單片機採用的是CHMOS工藝,高速度、高密度、低功耗;也就是說80C51單片機是一種低功耗單片機。
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。
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:由Flash存儲器取帶了原來的ROM,89S5*標稱的1000次,實際最少是1000次~10000次。
❻ 8051單片機內部RAM低128單元劃分為哪三個部分各有什麼特點
0x00~0x1f 4組通用工作寄存器0x20~0x2f 128位的位定址0x30~0x7f 用戶RAM區
(1)工作寄存器組(00H——1FH)
這是一個用寄存器直接定址的區域,內部數據RAM區的0—31,共32個單元。它是4個通用工作寄存器組,每個組包含8個8位寄存器,編號為R0——R7。
(2)可位定址RAM區(20H——2FH)
16個位元組單元,共包含128位,這16個位元組單元既可以進行位元組定址,又可以實現位定址。主要用於位定址。
(3)通用的RAM區(30H——7FH)
用於設置堆棧、存儲數據。
(6)8051單片機的特點擴展閱讀:
PC 機的CPU 是基於馮諾伊曼的體系結構,然而MCU(單片機)、Dsp(數字信號處理器)都是基於哈佛結構的體系結構。哈佛結構與馮諾伊曼結構有很大的不同,在馮諾伊曼體系結構下只有一個地址空間,ROM 和RAM 可以隨意安排在這一地址范圍內的不同空間,即ROM 和RAM 地址統一分配。
CPU 訪問存儲器時,一個地址對應唯一的存儲單元,可能是ROM,也可能是RAM。而哈佛結構下ROM 和RAM 是分開編址,即程序和數據分開保存,訪問時用不同的指令加以區分,並可同時訪問,在這樣的體系結構下有利於提高指令的執行速度。在後面的章節我們將詳細介紹單片機的存儲器配置。
❼ 80c51單片機的特點
8051片內有4kROM,無須外接外存儲器和373,更能體現「單片」的簡練。但是編程者編的程序編程者無法燒寫到其ROM中,只有將程序交晶元廠代編程者燒寫,並是一次性的,今後編程者和晶元廠都不能改寫其內容。
8031片內不帶程序存儲器ROM,使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路373,外接的程序存儲器多為EPROM的2764系列。用戶若想對寫入到EPROM中的程序進行修改,必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除,之後再可寫入。寫入到外接程序存儲器的程序代碼沒有什麼保密性可言。
(7)8051單片機的特點擴展閱讀
1、從內部的硬體到軟體有一套完整的按位操作系統,處理對象不是字或位元組而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理,如傳送、置位、清零、測試等,還能進行位的邏輯運算,其功能十分完備,使用起來得心應手。
2、同時在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間,使用極為靈活,這一功能無疑給使用者提供了極大的方便。
3、乘法和除法指令,這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘**能,作乘法時還得編上一段子程序調用,十分不便。
❽ 8051單片機有別於其他單片機的特點
8051的特點是:傻大笨粗,功能簡單,適合學生學慣用
❾ 8051型單片機的結構與技術特點有哪些
8051型單片機的結構與技術特點有哪些?
在裡面:有個 8 位的 CPU。
除了能作 8 位的加減乘除之外,還能作 1 位的運算。
【能作1 位的運算】,這就 8051型單片機的特點。
其它的事,都算不上特點。
其它的事,別的單片機,都有。