51單片機(jī)學(xué)習(xí)之路 —— 1.0 什么是51單片機(jī)

1 單片機(jī) —— 什么是單片機(jī)？

　　單片機(jī)（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器　CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用 ————來自百度

　　單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

2 單片機(jī) —— 發(fā)展歷程

主要階段

　　早期階段

SCM即單片微型計(jì)算機(jī)（Microcontrollers）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。

Micro Controller Unit

　　中期發(fā)展

MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將MCS-51從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。

　　當(dāng)前趨勢(shì)

　　　　SoC嵌入式系統(tǒng)(System on Chip）式的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決，因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。

3單片機(jī) —— 主要型號(hào)

微芯（Microchip）的PIC系列出貨量居于業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者地位；Atmel的51系列及AVR系列種類眾多，受支持面廣；德州儀器的MSP430系列以低功耗聞名，常用于醫(yī)療電子產(chǎn)品及儀器儀表中；瑞薩單片機(jī)在日本使用廣泛。

WDC的W65C265S8PL單片機(jī)

英特爾

i960

MCS96系列

MXS296

8XC42

MCS48

MCS51: Intel 8051系列歷史悠久，兼容產(chǎn)品眾多，使用廣泛

8xC251

8-bit8051系列

16-bit

32-bit

ARM（Acorn RISC Machine）系列單片機(jī)

兩臺(tái)Atmel牌的ATmega單片機(jī)

AVR系列（愛特梅爾公司）

Atmel AT91 series (ARM 處理器等)

AT90 series – AVR (Atmel 的高性能RISC 8位單片機(jī)，老產(chǎn)品)

ATmega series – AVR (Atmel 的高性能RISC 8 位單片機(jī)，新產(chǎn)品)

ATXmega series – AVR (Atmel 的高性能RISC 32 位單片機(jī)，新產(chǎn)品)

Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 架構(gòu)8位單片機(jī))

MARC4

Cypress MicroSystems（賽普拉斯微系統(tǒng)公司）

CY8C2xxxx (PSoC)

飛思卡爾半導(dǎo)體

Freescale 683XX (CPU32)

MPC500

MPC 860 (PowerQUICC)

MPC 8240/8250 (PowerQUICC II)

MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III)

68HC12 (CPU12)

68HC16 (CPU16)

Freescale DSP56800 (DSPcontroller)

68HC05 (CPU05)

68HC08 (CPU08)

68HC11 (CPU11)

8-bit

16-bit

32-bit

Holtek（盛群半導(dǎo)體）

HT48FXX Flash I/O type

HT48RXX I/O type

HT46RXX A/D type

HT49RXX LCD type

Microchip（微芯公司）的PIC微控制器系列

8-bit: PIC10 PIC12 PIC16 PIC18

16-bit: PIC24F PIC24H dsPIC30 dsPIC33

32bit: PIC32 （采用MIPSM4K 核心架構(gòu)）

美國國家半導(dǎo)體

COP8

CR16

NEC

78K

恩智浦半導(dǎo)體

LPC2000

LPC900

LPC700

Parallax, Inc.

BASIC Stamp

瑞薩科技系列單片機(jī)

Renesas M16C Series

Renesas M32C Series

Renesas R8C Series

Renesas M16C/Tiny Series

Renesas R8C/Tiny Series

Renesas H8/Tiny Series

Renesas 16-bits

意法半導(dǎo)體

STM32 series (ARM Cortex-M3 系列，32位)

STM8 series (自主RISC指令集，8 位)

SyncMOS新茂國際科技全系列單片機(jī)

SM59RXXA2 8-bits 1T(RISC)

SM59DXXG2 8-bits 6T(ISP)

SM59XX 8-bits 12T(ISP)

SM89XX 8-bits 12T(Traditional 8051)

SM79XX 8-bits 12T(Customization)

PADAUK應(yīng)廣科技全系列單片機(jī)(多核心單片機(jī))

P201CS/CD 8-bits

P211CS/CD 8-bits

p232CS/CD 8-bits

P234CS/CD 8-bits

ZiLOG

Z8

Z86E02

STC 宏晶系列單片機(jī)

STC89C series 6T/12T增強(qiáng)性單片機(jī) (Intel 8051架構(gòu)，有外部總線)

STC11F/11L series 2T 增強(qiáng)性單片機(jī) (Intel 8051增強(qiáng)架構(gòu)，無外部總線程序支持)

STC12C/12LE series 2T 增強(qiáng)性單片機(jī) (Intel 8051增強(qiáng)架構(gòu)，無外部總線程序支持)

STC15C/15LE series 2T 增強(qiáng)性單片機(jī) (Intel 8051增強(qiáng)架構(gòu)，無外部總線程序支持，正在開發(fā)中)

Kernel-IC 華芯單片機(jī) LS系列

LSx051 series 12T 雙核單片機(jī)(Intel 8051架構(gòu)，無外部總線)

LSx151 series 12T 三核單片機(jī)(Intel 8051架構(gòu)，無外部總線)

LS052A series 6T 三核單片機(jī)(Intel 8051架構(gòu)，無外部總線)

Msp430系列單片機(jī)

LM3S系列單片機(jī)

8098、80196系列單片機(jī)

AT8P5X系列單片機(jī)

CZG8000系列單片機(jī)

————以上出自維基百科

4 單片機(jī) —— 51單片機(jī)

　　51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8004單片機(jī)，后來隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展，8004單片機(jī)取得了長足的進(jìn)展，成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，今后很長的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。

　　主要產(chǎn)品

　　*Intel(英特爾)的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；

　　　*ATMEL(艾德梅爾)的：89C51、89C52、89C2051，89S51（RC），89S52（RC）等；

　　　*Philips(飛利浦)、華邦、Dallas(拉達(dá)斯)、Siemens(西門子)等公司的許多產(chǎn)品；

　　 *STC(國產(chǎn)宏晶)單片機(jī)：89c51、89c52、89c516、90c516等眾多品牌。

5單片機(jī) —— 特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

　　單片機(jī)芯片的集成度非常高，它將微型計(jì)算機(jī)的主要部件都集成在一塊芯片上，因此，具有如下特點(diǎn)：

　　　　1、體積小、重量輕、價(jià)格低、耗電少、易于產(chǎn)品化。

　　　　2、控制性能。實(shí)時(shí)控制功能強(qiáng)、運(yùn)行速度快。因?yàn)镃PU可以對(duì)I/O端口直接進(jìn)行指令操作，而且位指令操作能力更是其它計(jì)算機(jī)無法比擬的。
　　　　3、可靠性高。由于CPU、存儲(chǔ)器及I/O接口集成在同一芯片內(nèi)，各部件間的連接緊湊，數(shù)據(jù)在傳送時(shí)受干擾的影響較小，且不易受環(huán)境條件的影響，所以單片機(jī)的可靠性非常高。

　　單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域：
　　　　1、家用電器。家用電器是單片機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，前景廣闊。如微波爐、電視機(jī)、電飯煲、空調(diào)器、電冰箱、洗衣機(jī)等。
　　　　2、在交通領(lǐng)域中。如交通燈、汽車、火車、飛機(jī)等均有單片機(jī)的廣泛應(yīng)用。
　　　　3、智能儀器儀表。如各種智能電氣測(cè)量儀表、智能傳感器等。
　　　　4、機(jī)電一體化產(chǎn)品。如醫(yī)療設(shè)備（B超）、機(jī)人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)包裝機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等。
　　　　5、實(shí)時(shí)工業(yè)控制。如溫度控制、電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、生產(chǎn)線控制等。