5丨单片机

① 51单片机系列的区别与特点介绍

1、8031的特点

8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。

2、8051的特点

8051片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是你编的程序你无法烧写到其ROM中，只有将程序交芯片厂代你烧写，并是一次性的，今后你和芯片厂都不能改写其内容。

3、8751的特点

8751与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。

由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容;在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”，学了其中一种，便会所有的51系列。

4、AT89C51、AT89S51的特点

在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。再着，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。

AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。我们也专门为这种新片设计了一款 编程、学习、实验板。

5、AT89C2051、AT89C1051等的特点

ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了P0口和P2口，内部的程序FLASH存储器也小到2K，封装形式也由51的P40脚改为20脚，相应的价格也低一些，特别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境下应用;AT89C1051在2051的基础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k，当然价格也更低。

对2051和1051来说，虽然减掉了一些资源，但他们片内都集成了一个精密比较器，别小看这小小的比较器，他为我们测量一些模拟信号提供了极大的方便，在外加几个电阻和电容的情况下，就可以测量电压、温度等我们日常需要的量。这对很多日用电器的设计是很宝贵的资源。

ATMEL的51、2051、1051均有多种封装，如AT89C(S)51有PDIP、PLCC和PQFP/TQFP等封装;2051/1051有PDIP和SOIC封装等。下图是部分封装实物。

由于51系列单片机的内核都一样，所以在51单片机教材方面目前仍然沿用Intel MCS 8051单片机的书籍。开发软件和工具也是一样，我们统称为8051开发系统、环境、等等，如我们网站介绍的汇编程序ASM51、Keil C51、MedWin 等均是针对8051内核单片机的开发软件。

单对AT89C51、AT89S51来说，在实际电路中可以直接互换8051//8751，替换8031只是第31脚有区别，8031因内部没有ROM，31脚需接地(GND)，单片机在启动后就到外面程序存储器读取指令;而8051/8751/89c51因内部有程序存储器，31脚接高电平(VCC)，单片机启动后直接在内部读取指令。也就是51芯片的31脚控制着单片机程序从内部读取还是从外部读取，31脚接电源，程序从内部读取，31脚接地，程序从外部读取。其他无须改动。另外，AT89C51、AT89s51替换8031后因不用外存储器，不必安装原电路的外存储器和373芯片。

6、89S51与89C51的区别

MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，典型产品有 8031(内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰)、8051(芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，实际使用方面已经被市场淘汰)和8751等通用产品，一直到现在， MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品(比如目前流行的89S51、89C51等)，各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机，8051是早期的最典型的代表作，MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。

其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品而以。同样的一段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL的89C51(已经停产)、89S51， PHILIPS(菲利浦)，和WINBOND(华邦)等，我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由Flash(程序存储器的内容至少可以改写1000次)存储器取带了原来的ROM(一次性写入)，AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。

不过在市场化方面，89C51受到了PIC单片机阵营的挑战，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP(在线更新程序)功能，必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。89S51就是在这样的背景下取代89C51的，现在，89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51，将用AT89S51代替。89S51在工艺上进行了改进，89S51采用0.35新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同时，Atmel不再接受89CXX的定单，大家在市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，Atmel当然也可以再恢复生产AT89C51。

7、89S51相对于89C51增加的新功能包括：

1)性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低!
2)ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。
3)最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。
4)具有双工UART串行通道。
5)内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
6)双数据指示器。
7)电源关闭标识。
8)全新的加密算法，这使得对于89S51的**变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
9) 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。

② 51单片机 的实际应用有哪些范围广吗

51系列单片机是目前应用最为广泛的一类微处理器，它以低廉的价格和强大的功能，受到广大电子设计爱好者和工程师的欢迎。
51系列单片机内部具有丰富的硬件资源，例如定时器/计数器、中断系统、串行接口，并且它还提供了详尽的指令操作系统，可以供程序员很方便地进行程序设计。
在51系列单片机的开发过程中，程序设计是重点也是难点。初学者往往很难快速掌握单片机指令的应用、各个功能部件的编程方法及程序设计思路。

由于单片机有许多优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。
单片机应用的主要应用领域有：
1）智能化家用电器：各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
2）办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
3）商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场
保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
4）工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5）智能化仪表：采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
6）智能化通信产品：最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。
7）汽车电子产品：现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。
8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：单片机的应用更是不言而喻。

51单片机在今后的电子产品发展中仍会占据着一席之地。

③ 什么是51系列单片机

51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，
后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机即是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。 当前常用的51系列单片机主要产品有： *Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； *ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； *Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品。

④ 8051单片机是由哪些部分组成的

8051单片机主要有以下部分组成：

1、中央处理单元CPU（8位）

用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）

2、只读存储器ROM（4KB或8KB）

用于永久性存储应用程序，掩膜ROM、EPROM、EEPROM

3、随机存取存取器RAM（128B/256B）

用于程序运行中存储工作变量和数据

4、并行输入/输出口I/O（32线）

用作系统总线、扩展外存、I/O接口芯片

5、串行输入/输出口UART（二线）

串行通信、扩展I/O接口芯片

6、定时/计数器T/C(16位增量可编程）

它与CPU之间各自独立工作，当它计数满时向CPU中断

7、时钟电路fosc

分为内部振荡器、外接振荡电路

8、中断系统

五源中断、两级优先，可编程进行控制。

⑤ 增强型5一单片机和普通单片机在硬件上有什么不同

主要区别为，运算速度快，同样晶振频率下，运算速度比普通单片机快2到12倍，Io接口驱动能力强，高电平驱动能力也可达10到20mA;内部RAM比较大，一般512字节至数K字节;外设比较多，有SPI接口，定时器有PWM及捕获功能。有AD、DA等功能。

⑥ 51单片机好学吗

51是单片机中的经典，片上外设不多，比较好学，推荐郭天祥的“十天学会51单片机视屏”，可以在网上下载或购买他的书籍。如果不偷懒，很快就学会了。

⑦ C51单片机分类

1976- ：初级8位单片机 Intel MCS-48系列 1980- ：高档8位单片机 Intel MCS-51系列： —51子系列：8031/8051/8751 —52子系列：8032/8052/8752 低功耗型80C31 高性能型80C252 廉价型89C2051/1051 �0�1 1983- ：16位单片机 Intel MCS-96 系列： 8098/8096、80C198/80C196 32位单片机 80960

89C51和89S51的区别

很多初学51单片机的网友会有这样的问题：AT89S51是什么?书上和网络教程上可都是8051，89C51等！没听说过有89S51 ？！

这里，初学者要澄清单片机实际使用方面的一个产品概念，MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，典型产品有 8031（内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，实际使用方面已经被市场淘汰）和8751等通用产品，一直到现在， MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品（比如目前流行的89S51、已经停产的89C51等），各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。

有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是说MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。

其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品而以。同样的一段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL的89C51（已经停产）、89S51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（华邦）等，我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写1000次）存储器取带了原来的ROM（一次性写入），AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。

不过在市场化方面，89C51受到了PIC单片机阵营的挑战，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在线更新程序）功能，必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。89S51就是在这样的背景下取代89C51的，现在，89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51，将用AT89S51代替。89S51在工艺上进行了改进，89S51采用0.35新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同时，Atmel不再接受89CXX的定单，大家在市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，Atmel当然也可以再恢复生产AT89C51。

89S51相对于89C51增加的新功能包括：

-- 新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低！

-- ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。

-- 最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。

-- 具有双工UART串行通道。

-- 内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。

-- 双数据指示器。

-- 电源关闭标识。

-- 全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。

-- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。

比较结果：就如同INTEL的P3向P4升级一样，虽然都可以跑Windows98，不过速度是不同的。

从AT89C51升级到AT89S51 ,也是同理。和S51比起来，C51就要逊色一些，实际应用市场方面技术的进步是永远向前的。

********上面这些就是AT89S51的由来********

下面是初学网友对51系列的选型的常见问题

1问：网友常见问题：请问现在学习51系列单片机应该选择AT89C51还是89S51？

答：89C51和89S51内核相同，89S51针对89C51的明显的几个升级如下;
1.程序存储器写入方式：二者的写入程序的方式不同，89C51只支持并行写入，同时需要VPP烧写高压。89S51则支持ISP在线可编程写入技术！串行写入、速度更快、稳定性更好，烧写电压也仅仅需要4～5V即可。

2.电源范围：89S5*电源范围宽达4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的时候则无法正常工作。

3.工作频率：目前89S1*的性能远高于89C5*,89S5*系列支持最高高达33MHZ的工作频率，而89C51工作频率范围最高只支持到24M。

4.市场价格：由于89C51已经全面停产,所以在市场价格方面，库存的89C5*的批发价格要比89S5*贵将近一倍！

5.兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是说用89S5*可以替代89C5*使用，同样的程序，运行结果相同。就是说89S5*也同样兼容目前所有的教科书范例程序。

6.加密功能：89S5*系列全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。

7.抗干扰性：内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。

8.烧写寿命更长：89S5*标称的1000次，实际最少是1000次～10000次，这样更有利初学者反复烧写，减低学习成本。综合上面的一些区别，个人认为89C51的停止使用只是时间问题而已，就象当年的8031。

2问：采用89C2051开发制造产品是不是要比用89S51更好？因为2051看起来体积比较小。

2答：这个问题并不能一概而论，主要的区别如下：

1.功能差别：因为2051不是标准的51内核，所以205*的程序不能直接移植到51上。由于205*是精简型，所以P口变得很少，这样一来就只能用来做一些小的简单产品，可利用资源比较紧张。实际上，做产品的话用205*是不一定合算的，除非是非常简单的产品。

2.市场价格：由于89C2051的产量不是非常大,所以市场价格方面89C2051的批发价格和89S51比较接近！相对性能价格比就比较低。

3.产品体积：除非对产品的体积有苛刻的要求，否则二者的PCB面积相差不多，因为40脚的51芯片也有PLCC44小体积封装。

⑧ 51系列单片机的基本功能

51子系列的主要功能为：
1）8位CPU。

2）片内带振荡器，振荡频率fosc范围为1.2～12MHZ；可有时钟输出。

3）128个字节的片内数据存储器。

4）4KB的片内程序存储器（8031无）

5）程序存储器的寻址范围为64KB。

6) 片外数据存储器的寻址范围为64KB。

7）21个字节专用寄存器。

8）4个8位并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。

9）1个全双工串行I/O接口，可多机通信。

10）2个16位定时器/计数器。

11）中断系统有5个中断源，可编程为两个优先级。

12）111条指令，含乘法指令和除法指令。

13）有强的位寻址、位处理能力。

14）片内采用单总线结构。

15）用单一+5V电源。

52子系列单片机：片内数据存储器增至256个节；片内程序存储器增至8KB（8032无）；有3个16位定时器/计数器；

⑨ 51单片机是什么

是型号MCS-51系列.所谓单片机，就是把中央处理器CPU（Central Processing Unit）、存储器（Memory）、定时器、I/0（Input/Output）接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了微型计算机系统的含义。中文“单片机”的称呼由英文名称“Single Chip Microcomputer”直接翻译而来。单片机把微型计算机的各主要部分集成在一块芯片上,大大缩短了系统内信号传送距离，从而提高了系统的可靠性及运行速度。因而在工业测控领域中，单片机系统是最理想的控制系统。所以，单片机是典型的嵌人式系统，是嵌入式系统低端应用的最佳选择

⑩ 单片机的 分类

从应用的角度，单片机大致可分为四种。

(1)通用型/专用型。

(2)总线型/非总线型。

(3)CISC／RISC指令结卡构。

(4)OTPROM型/EPROM型/FLash ROM型

硬件特征

（1）单片机的体积比较小， 内部芯片作为计算机系统，其结构简单，但是功能完善，使用起来十分方便，可以模块化应用。

（2）单片机有着较高的集成度，可靠性比较强，即使单片机处于长时间的工作也不会存在故障问题。

（3） 单片机在应用时低电压、低能耗，是人们在日常生活中的首要选择， 为生产与研发提供便利。

（4）单片机对数据的处理能力和运算能力较强，可以在各种环境中应用，且有着较强的控制能力。