51單片機

【導讀】首先要放清51的定位，跟我一起再念一遍：51只是個工具51只是個工具51只是個工具。當然51還有一個地位就是大學生單片機啟蒙教程。換句話說：單片機只是個工具單片機。51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統的單片機的統稱。該系列單片機的始祖是Intel的8031單片機，后來隨著Flash rom技術的發展，8031單片機取得了長足的進展，成為應用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應用于工業測控系統之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出，今后很長的一段時間內將占有大量市場。51單片機是基礎入門的一個單片機，還是應用最廣泛的一種。

一、單片機的組成：

CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統和部分外部特殊功能寄存器;

RAM：用以存放可以讀寫的數據，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據;

ROM：用以存放程序、一些原始數據和表格;

I/O口：四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出;

T/C：兩個定時/記數器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數模式;

五個中斷源的中斷控制系統;

一個全雙工UART(通用異步接收發送器)的串行I/O口，用于實現單片機之間或單片機與微機之間的串行通信;片內振蕩器和時鐘產生電路，石英晶體和微調電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機型號及性能。

二、單片機學習的4個階段

1、整體了解

要知道單片機是什么?單片機有何用?如何系統學習單片機?單片機系統設計的流程是怎樣的，需要掌握哪些輔助軟件?了解這些之后，我們的學習就有了目標和方向。

對51單片機的操作本質上就是對寄存器的操作，對其他單片機也是如此。庫只是一個接口，方便使用者使用而已。

2、揭秘

單片機很難學，是因為其內部結構、編程語言抽象，且實際應用中與其他電子技術和元器件知識相互關聯，需結合起來一起設計開發產品。所以，第二階段要了解單片機的內部結構是怎樣的?單片機開發經常會用到哪些電子技術和元器件知識?如何將一條條編程指令組合成一段段有效的程序?

3、解密

之所以單片機能成為控制核心，設計出包羅萬象的應用系統來，是因為開發者利用了單片機提供的種種功能及各種外設。所以，第三階段我們要掌握單片機的各種功能，再加上諸如傳感器、模數轉換、掃描顯示、串行、中斷的應用思維，結合更多的元器件、電子電路知識，逐個學習、體會實際的單片機系統的秘密。

4、遠航

通過以上三個階段，讀者基本就可掌握單片機的應用了。但要設計出豐富的單片機系統，解決復雜的實際問題，還需要了解更多的外設知識及其與單片機的聯系(如電動機、各類存儲器、繼電器、紅外管等)。這些需要不斷的學習和積累。有時候，接到一些開發任務，就需要你針對這個任務自覺地去搜集、學習相關知識，在實踐中不斷學習和提高。

三、區別

同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經停產）、89S51，PHILIPS，和WINBOND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，如時鐘，更優秀的是由FLASH（程序存儲器的內容至少可以改寫1000次）存儲器取代了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對于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最致命的缺陷在于不支持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，89S51已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel公司已經停產AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。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相對于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，這個功能的優勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環境中剝離。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串行通道。

-- 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。

-- 全新的加密算法，這使得對于89S51的盜版變為不可能，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、網絡教程上的程序(不論教科書上采用的單片機是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