理论教育 MCS-51单片机原理及接口技术

MCS-51单片机原理及接口技术

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。目前使用的MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类。表1-1为MCS-51系列单片机常用产品特性一览表。表1-1MCS-51系列单片机常用产品特性一览表4.专用型如Intel公司的8044/8744,它们在8051的基础上,又增加一个串行接口部件,主要用于利用串行口进行通信的总线分布式控制系统。尽管MCS-51系列单片机以及80C51系列单片机有多种类型,但是因为MCS-51系列是所有兼容、扩展型单片机的基础,因此掌握其基本型就显得十分重要了。

MCS-51单片机原理及接口技术

MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。它们的引脚及指令系统相互兼容,主要在内部结构上有些区别。目前使用的MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类。

1.基本型(典型产品:8031/8051/8751)

8031内部包括一个8位CPU、128B RAM,21个特殊功能寄存器(SFR)、4个8位并行I/O口、1个全双工串行口,2个16位定时器/计数器。片内无程序存储器,当在单片机芯片外扩展EPROM后,就相当于一片8751,此种应用方式方便灵活。

8051以8031为基础,片内又集成有4KB ROM作为程序存储器,是一个程序不超过4KB的小系统。ROM中的程序是由单片机芯片生产厂家固化的,出厂的8051都是含有特殊用途的单片机,适合于大批量的产品。

8751在8031基础上,增加了4KB的EPROM,它构成了一个程序小于4KB的小系统。单片机应用开发人员可以把编好的程序用开发机或编程器写入其中,需要修改时,可以先用紫外线擦除器擦除,然后再写入新的程序可以反复修改程序。但其价格相对于8031较贵。8031外扩一片4KB EPROM就相当于8751,价格较低。集成电路能装入片内的外围接口电路也可以是大规模的。

这3种芯片只是在程序存储器的形式上不同,在结构和功能上都一样。

2.增强型

Intel公司在MCS-51系列3种基本型产品基础上,又推出增强型系列产品,即52子系列,典型产品为8032/8052/8752。它们的内部RAM增到256B,8052、8752的内部程序存储器扩展到8KB,16位定时器/计数器增至3个,具有6个中断源,串行口通信速率提高5倍。

3.低功耗型

代表性产品为80C31/80C51/87C51,采用C-HMOS工艺,功耗很低。例如,8051的功耗为630m W,而80C51的功耗只有120m W,它们用于低功耗的便携式产品或航天技术中。此类单片机有两种掉电工作方式

一种掉电工作方式是CPU停止工作,其他部分仍继续工作;另一种掉电工作方式是,除片内RAM继续保持数据外,其他部分都停止工作。此类单片机的功耗低,非常适于电池供电或其他要求低功耗的场合。(www.daowen.com)

表1-1为MCS-51系列单片机常用产品特性一览表。

表1-1 MCS-51系列单片机常用产品特性一览表

4.专用型

如Intel公司的8044/8744,它们在8051的基础上,又增加一个串行接口部件,主要用于利用串行口进行通信的总线分布式控制系统。

再如美国Cypress公司最近推出的EZU SR-2100单片机,它是在8051单片机内核的基础上,又增加了USB接口电路,可专门用于USB串行口通信。

5.超8位型

在8052的基础上,采用C-HMOS工艺,并将MCS-96系列(16位单片机)中的一些I/O部件如高速输入/输出(HSI/HSO)、A/D转换器、脉冲宽度调制(PWM)和看门狗定时器(WDT)等移植进来构成新一代MCS-51产品。PHILIPS(飞利浦)公司生产的80C552/83C552/87C552系列即为此类产品。目前此类单片机在我国已经得到了较为广泛的使用。

6.片内闪烁存储器型

随着半导体存储器制造技术和大规模集成电路制造技术的发展,片内带有闪烁(Flash)存储器的单片机在我国已得到广泛的应用。其中,最具代表性的产品是美国ATMEL公司推出的AT89C51,是一个低功耗、高性能的含有4KB闪烁存储器的8位CMOS单片机,时钟频率高达20MHz,与8031的指令系统和引脚完全兼容。闪烁存储器允许在线(+5V)电擦除、电写入或使用通用编程器对其重复编程。此外,89C51还支持由软件选择的两种掉电工作方式,非常适于电池供电或其他要求低功耗的场合。片内带EPROM的87C51价格偏高,而89C51芯片内的4KB闪烁存储器可在线编程或使用编程器重复编程,且价格较低,因此89C51受到了应用设计者的欢迎。

尽管MCS-51系列单片机以及80C51系列单片机有多种类型,但是因为MCS-51系列是所有兼容、扩展型单片机的基础,因此掌握其基本型(8031、8051、8751或80C3l、80C51、87C51)就显得十分重要了。

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