MCS-51系列與AT89C5x系列單片機

主要涉及MCS-51系列與AT89C5x系列單片機的介紹與AT系列單片機的命名規則

一、 MCS-51系列單片機

20世紀80年代以來，單片機的發展非常迅速，世界上一些著名廠商投放市場的產品就有數百個機型，其中Intel公司的MCS-51系列單片機是一款設計成功、易于掌握并在世界范圍得到廣泛使用的機型。

MCS-51系列單片機主要包括基本型產品8031、8051、8751（對應的低功耗型80C31、80C51、87C51）和增強型產品8032、8052、8752。

二、AT89C5x系列單片機

近年來，世界上單片機芯片生產廠商推出的與8051（80C51）兼容的主要產品。

在眾多的與MCS-51單片機兼容的各種基本型、增強型、擴展型等衍生機型中，美國ATMEL公司推出的AT89系列，尤其是該系列中的AT89C5x/AT89S5x單片機在我國目前的8位單片機市場中占有較大的份額。

2.1 AT89C5x/AT89S5x系列單片機的特點

特點：

• 1. 與MCS-51系列單片機完全兼容，
• 2. 增加了如看門狗定時器WDT、ISP（在系統編程，也稱在線編程）及SPI串行接口技術等。
• 3. 片內Flash存儲器可重復編程。
• 4. 節電工作方式，非常適于電池供電或其他要求低功耗的場合。
• 5. 價格較低

2.2 AT89系列單片機的型號說明

AT89S5x系列單片機編碼由三部分組成，它們是前綴、型號 和后綴。

格式為：AT89C×××× ××××.

其中，AT是前綴，89C××××是型號，××××是后綴。

2.2.1 前綴

由字母“AT”組成，表示該器件是ATMEL公司的產品。

2.2.2 型號

由“89C××××”或“89LV××××”或“89S××××”等表示。

“89C××××”中，8表示單片，9表示內部含有Flash存儲器，C表示CMOS產品。

“89LV××××”中，LV表示低電壓產品，可在2.5V電壓下工作，其他的產品在5V下工作。
“89S××××”中，S表示含有串行下載的Flash存儲器。
后4位的“××××”表示器件的型號，如51、52、2051、8052

2.2.3 后綴

由最后的“××××”4個參數組成，每個參數的表示意義不同。在型號與后綴部分由“—”號隔開。

后綴中的第1個“×”表示速度，意義如下：
x=12，表示速度為12MHz；
x=16，表示速度為16MHz；
x=20，表示速度為20MHz；
x=24，表示速度為24MHz。

后綴中的第2個“×”表示封裝，意義如下：
x=P，表示塑料雙列直插DIP封裝；
x=D，表示陶瓷封裝；
x=Q，表示PQFP封裝；
x=J，表示PLV封裝；
x=A，表示TQFP封裝；
x=S，表示SOIC封裝；
x=W，表示裸芯片。

后綴中的第3個“×”表示芯片的溫度范圍，意義如下：
x=C，表示商業用產品，溫度范圍為0～+70℃；
x=I，表示工業用產品，溫度范圍為?40～+85℃；
x=A，表示汽車用產品，溫度范圍為?40～+125℃；
x=M，表示軍用產品，溫度范圍為?55～+150℃；

后綴中的第4個“×”用于說明產品的工藝，意義如下：
x為空，表示處理工藝是標準工藝；
x=/883，表示處理工藝采用MIL-STD-883標準。

例如，某一單片機型號 “AT89C51-12PI”，表示是ATMEL公司的Flash，CMOS產品，速度12 MHz，塑料雙列直插DIP封裝，工業級，標準處理工藝生產。

三、 各種衍生品種的51單片機

STC系列單片機（了解）

具有我國獨立自主知識產權，功能與抗干擾性強的增強型51單片機。
其中STC12C5410/STC12C2052系列的性能及特點如
（1）高速：傳統51單片機每機器周期為12個時鐘，而STC單片機可以1時鐘每機器周期，指令執行速度大大提高，速度比普通的8051快8～12倍。
（2）寬工作電壓：5.5～3.8V，2.4～3.8V（STC12LE5410AD系列）。
（3）12KB/10KB/8KB/6KB/4KB/2KB片內Flash程序存儲器，擦寫次數10萬次以上。
（4）512B片內的RAM數據存儲器。
（5）可在系統可編程（ISP）/在應用可編程（IAP），無需編程器/仿真器，可遠程升級。
（6）8通道的10位ADC，4路PWM輸出。
（7）4通道捕捉/比較單元，也可用來再實現4個定時器或4個外部中斷（支持上升沿/下降沿中斷）。
（2）寬工作電壓：5.5～3.8V，2.4～3.8V（STC12LE5410AD系列）。
（3）12KB/10KB/8KB/6KB/4KB/2KB片內Flash程序存儲器，擦寫次數10萬次以上。
（4）512B片內的RAM數據存儲器。
（5）可在系統可編程（ISP）/在應用可編程（IAP），無需編程器/仿真器，可遠程升級。
（6）8通道的10位ADC，4路PWM輸出。
（7）4通道捕捉/比較單元，也可用來再實現4個定時器或4個外部中斷（支持上升沿/下降沿中斷）。
（8）2個硬件16位定時器，兼容普通8051的定時器。4路PCA還可再實現4個定時器。
（9）硬件看門狗（WDT）。
（10）高速SPI串口。
（11）全雙工異步串行口(UART)，兼容普通8051的串口。
（12）通用I/O口（27/23/15個），復位后：準雙向口/弱上拉（普通8051傳統I/O接口）。可設成四種模式：準雙向口/弱上拉，推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏，I/O口驅動能力均可達到20mA，但整個芯片最大不可超過55mA。
（13）超強抗干擾能力與高可靠性：
●高抗靜電；
●通過2kV/4kV快速脈沖干擾的測試（EFT測試）；
●寬電壓，不怕電源抖動
●寬溫度范圍：?40℃～+85℃
●I/O口經過特殊處理；
●片內的電源供電系統、時鐘電路、復位電路、看門狗電路均經過特殊處理；
（14）采取了降低單片機時鐘對外部電磁輻射的措施：
●禁止ALE輸出；
●如選 6時鐘/機器周期，外部時鐘頻率可降一半；
●單片機時鐘振蕩器增益可設為Gain。
（15）超低功耗設計：
●掉電模式：典型功耗＜0.1μA；
●空閑模式：典型功耗為2mA；
●正常工作模式：典型功耗為4mA～7mA；
●掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于電池供電系統，如水表、氣表、便攜設備等。

四、其他的嵌入式處理器簡介

目前各類嵌入式處理器為核心的嵌入式系統的應用，已經成為當今電子信息技術應用的一大熱點。

按體系結構主要分為如下幾類：嵌入式微控制器（單片機）、嵌入式數字信號處理器（簡稱DSP）及嵌入式微處理器。

DSP

嵌入式數字信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)是一種非常擅長于高速實現各種數字信號處理運算（如數字濾波、FFT、頻譜分析等）的嵌入式處理器。

EMPU

嵌入式微處理器（Embedded MicroProcessor Unit，EMPU）的基礎是通用計算機中的CPU。在應用設計中，將嵌入式處理器裝配在專門設計的電路板上，只保留和嵌入式應用有關的母版功能，這樣可以大幅度減小系統體積和功耗。

嵌入式微處理器中比較有代表性的產品為ARM系列，主要有5個產品系列：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。

嵌入式處理器的地址線為32條，所能擴展的存儲器空間要比單片機存儲器空間大得多，所以可配置實時多任務操作系統(RTOS)，RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開發平臺。

五、 測試