常見51單片機產(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(達拉斯)、Siemens(西門子)等公司的許多產(chǎn)品；

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

51單片機功能

·8位CPU·4kbytes程序存儲器(ROM) (52為8K)

·128bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM) （52有256bytes的RAM）

·32條I/O口線·111條指令，大部分為單字節(jié)指令

·21個專用寄存器

·2個可編程定時/計數(shù)器·5個中斷源，2個優(yōu)先級（52有6個）

·一個全雙工串行通信口

·外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB

·外部程序存儲器尋址空間為64kB

·邏輯操作位尋址功能·雙列直插40PinDIP封裝

·單一+5V電源供電

CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；

RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；

ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)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(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；

五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；

一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；

片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最佳振蕩頻率為6M—12M。

51單片機學習

作為一個初學者，如何單片機入門？

實際上，其實不需要多少東西，會簡單的C語言，知道51單片機的基本結(jié)構(gòu)就可以了。一般的大學畢業(yè)生都可以了，自學過這2門課程的高中生也夠條件。設備上，一般是建議購買一個仿真器，例如，的“雙功能下載線”就具有良好的穩(wěn)定性和較快的下載速度，上位機可擴展，可以下載更多的單片機及嵌入式芯片。通過實驗，這樣才可以進行實際的，全面的學習。日后在工作上，仿真器也大有用處。還有，一般光有仿真器是不行，還得有一個實際的電路，即學習板，如圖，即為，單片機最小系統(tǒng)。

學習板以強大的接口為主，單片機的學習分兩方面，一方面是單片機的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，另一方面是單片機的接口技術(shù)。這些都是需要平時多積累，多動手，多思考，這樣才能學好單片機技術(shù)。

注：“雙功能下載線”在百度文庫里有詳細的使用說明，并且上位機會定期更新以支持更多的單片機。

單片機學習的4個階段

一、整體了解

要知道 單片機是什么？單片機有何用？如何系統(tǒng)學習單片機？單片機系統(tǒng)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。

二、揭秘　單片機很難學，是因為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程語言抽象，且實際應用中與其他電子技術(shù)和元器件知識相互關(guān)聯(lián)，需結(jié)合起來一起設計開發(fā)產(chǎn)品。所以，第二階段要了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？單片機開發(fā)經(jīng)常會用到哪些電子技術(shù)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？

三、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(tǒng)來，是因為開發(fā)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(shù)轉(zhuǎn)換、掃描顯示、串行、中斷的應用思維，結(jié)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(tǒng)的秘密。

四、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(tǒng)，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(lián)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(fā)任務，就需要你針對這個任務自覺地去搜集、學習相關(guān)知識，在實踐中不斷學習和提高。

最后推薦幾本經(jīng)典圖書：

《實例解讀51單片機完全學習與應用（配教學視頻）》，楊欣編著（他寫過多本很有口碑的電子讀物，風格獨特），電子工業(yè)出版社出版。

《愛上單片機》，杜洋著，全新風格，使用面包板入門，人民郵電出版社。

《手把手教你學51單片機》，宋雪松編著（很經(jīng)典），清華大學出版社出版。

51單片機仿真

電腦仿真

Proteus 自從有了單片機也就有了開發(fā)系統(tǒng)，隨著單片機的發(fā)展開發(fā)系統(tǒng)也在不斷發(fā)展。 keil是一種先進的單片機集成開發(fā)系統(tǒng)。它代表著匯編語言單片機開發(fā)系統(tǒng)的最新發(fā)展，首創(chuàng)多項便利技術(shù)，將開發(fā)的編程/仿真/調(diào)試/寫入/加密等所有過程一氣呵成，中間不須任何編譯或匯編。

功能特性

1，可以仿真63K程序空間,接近64K 的16位地址空間；

2，可以仿真64Kxdata 空間,全部64K 的16位地址空間；

3，可以真實仿真全部32 條IO腳；

4，完全兼容keilC51 UV2 調(diào)試環(huán)境,可以通過UV2 環(huán)境進行單步,斷點, 全速等操作；

5，可以使用C51語言或者ASM匯編語言進行調(diào)試 ；

6，可以非常方便地進行所有變量觀察,包括鼠標取值觀察,即鼠標放在某 變量上就會立即顯示出它此的值；

7，可選 使用用戶晶振，支持0－40MHZ晶振頻率；

8，片上帶有768字節(jié)的xdata,您可以在仿真時選 使用他們,進行xdata 的仿真；

9，可以仿真雙DPTR 指針；

10，可以仿真去除ALE 信號輸出. ；

11，自適應300-38400bps 的所有波特率通訊；

12，體積非常細小,非常方便插入到用戶板中.插入時緊貼用戶板,沒有連接電纜,這樣可以有效地減少運行中的干擾,避免仿真時出現(xiàn)莫名其妙的故障；

13，仿真插針采用優(yōu)質(zhì)鍍金插針,可以有效地防止日久生銹,選擇優(yōu)質(zhì)園腳IC插座，保護仿真插針，同時不會損壞目標板上的插座. ；

14，仿真時監(jiān)控和用戶代碼分離,不可能產(chǎn)生不能仿真的軟故障；

15，RS-232接口不計成本采用MAX202集成電路,串行通訊穩(wěn)定可靠,絕非一般三極管的簡易電路可比。

功能限制

仿真器占用單片機串口及定時器2，與Keil C(PC)通訊，故不支持串口及定時器2 的仿真功能。全速運行時單片機串口及定時器2 可供用戶使用。

使用方法

1．將仿真器插入需仿真的用戶板的CPU插座中，仿真器由用戶板供電；

2．將仿真器的串行電纜和PC機接好，打開用戶板電源；

3．通過Keil C 的IDE 開發(fā)仿真環(huán)境UV2 下載用戶程序進行仿真、調(diào)試。

硬件說明

1、使用用戶板的晶振：仿真器晶振旁有兩組跳線用來切換內(nèi)部晶振和用戶板晶振，當兩個短路塊位于仿真器晶振一側(cè)時，默認使用仿真板上的晶振（11.0592MHz）, 當兩個短路塊位于電容一側(cè)時，使用用戶板的晶振。

2、為便于調(diào)試帶看門狗的用戶板，仿真器的復位端未與用戶板復位端相連；故仿真器的復位按鈕只復位仿真器，不復位用戶板；若要復位用戶板，請使用用戶板復位按鈕。

51單片機區(qū)別

同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結(jié)果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S51， PHILIPS，和WINBOND等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)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(yōu)秀的是由Flash（程序存儲器的內(nèi)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(jīng)算是非常優(yōu)越的了。

不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰(zhàn)，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(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，89S51已經(jīng)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(jīng)停產(chǎn)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(chǎn)的巨量庫存而以。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產(chǎn)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(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)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(nèi)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(shù)據(jù)指示器。

-- 電源關(guān)閉標識。

-- 全新的加密算法，這使得對于89S51的盜版變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?，這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

-- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)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(jié)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(shù)的進步是永遠向前的。

51單片機誤區(qū)

誤區(qū)1：51單片機是學習的基礎

“51單片機是學習的基礎”這句話本身并沒有錯。在我讀本科的時候，當時它無疑是學習的基礎——畢竟那時沒有更高級的單片機可以供使用，國內(nèi)更沒有更高級的教材供參考，老師的水平也是參差不齊，而51單片機正符合這樣的需求，不僅有大量的成型的教材，廣泛的示例，當時工作的實際項目也是51單片機為主，于是51單片機理所當然的成為當時的學習基礎。要知道筆者讀本科的時候是2004年，即10年前的東西。按照莫爾定律，電子行業(yè)每18個月更新?lián)Q代，10年前的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)更新了6代了——事實也確實如此。

目前32位Crtex-M系列單片機的各種教程已經(jīng)普及，其學習的難度不斷降低。以意法半導體公司的STM32F系列單片機來說，意法半導體在推廣產(chǎn)品初期大量贈送了核心板。免費贈送的核心板不僅有流行的32位Cortex-M系列微處理器，更在板上集成在線調(diào)試器。隨機附贈的光盤或者鏈接更是提供了大量的示例源代碼。我們只需要安裝開發(fā)環(huán)境即可直接編譯與下載調(diào)試。這時，如果再說51單片機是學習嵌入式的基礎肯定是不合時宜了。

誤區(qū)2：51單片機可以學習寄存器的操作

51單片機可以學習寄存器的操作，這一點兒是不容置疑的。我們分析一下其更深層的原因。在MSC-51單片機的編程環(huán)境中，最初是以匯編語言為主要編程語言。要知道匯編語言就是直接操作寄存器的，匯編語言是無法做到C語言的函數(shù)調(diào)用與封裝的。如果說51單片機是以操作寄存器為優(yōu)點，我覺得更應該說51單片機操作寄存器是一種無奈，是只有一個選項的選擇題。

我們現(xiàn)在的Cortex-M系列單片機就無法學習寄存器了嗎？顯然不是。在硬件設計中，硬件的操作方式就是寄存器的操作，但是其實現(xiàn)卻是可以不同。各微處理器提供的C語言庫函數(shù)包其實質(zhì)就是將操作寄存器的指令進行了C語言環(huán)境下的封裝。我們這里用ST官方庫函數(shù)舉一個示例：

void USART_Init （USART1， *USART_InitStruct）;//實現(xiàn)串口1的初始化，簡單明了，無需注釋

筆者在這里也想舉一個示例來說明寄存器操作的步驟，但是操作寄存器實在是太復雜了，筆者不想去浪費時間去整理了。

通俗易懂的C語言，方便移植的C語言與硬件平臺相對應的編譯器聯(lián)合，就能完成硬件的操作。有了簡單、方便的方式，我們?yōu)槭裁催€要考慮繁瑣，復雜的匯編語言與寄存器操作呢？

誤區(qū)3：51單片機的成本低

成本都是左右應用的主要因素。項目的立項主要考慮成本，銷售的定價主要成本。低成本的方案才會在市場里占有優(yōu)勢。可是，51單片機真就是最低成本了嗎？非也?，F(xiàn)在按照功能劃分，部分Cortex-m0系列的32位單片機的成本也能做3元人民幣。其性能已經(jīng)是51單片機的好幾倍了，而且更容易開發(fā)與維護。

還有另外一個成本：開發(fā)難度成本。51單片機不支持在線調(diào)試，有一些問題在編程初期沒有發(fā)現(xiàn)，只有與硬件連接后才會顯現(xiàn)出現(xiàn)來，例如控制操作中經(jīng)常用到的延時。這時在線調(diào)試的巨大優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了，它可以極其方便的查看微處理器當時的狀態(tài)，使得問題的分析變得簡單而透明。從而，有效降低開發(fā)的難度，縮短開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)資金。

誤區(qū)4：51單片機入門簡單

51單片機入門簡單？我對于這個觀點持保留意見。想要入門51單片機，我不僅熟悉該款單片機外設，而且還要充分了解寄存器的某位的意義。對于時鐘，定時器的配置必須了如指掌。這樣無疑會增大我的學習難度與熟悉的周期。如果我們使用32位單片機的庫函數(shù)模式，我們只需要具備C語言的知識，了解API函數(shù)，直接看已經(jīng)注釋過的寄存器意思即可，不需要了解其底層的硬件實現(xiàn)，更不需要了解某個寄存器某個指定位的意義了。這樣，減少了我的工作量，從而降低了開發(fā)難度。你說是51單片機入門簡單，還是32位Cortex內(nèi)核微處理器簡單？

嵌入式系統(tǒng)的學習是非?？菰锒钟刑魬?zhàn)性的事情。由于與實際的硬件直接連接，不僅要考慮編寫的正確性，而且還要考慮硬件的可靠性。這時，簡單、高效的軟件編寫就變向的降低我們開發(fā)難度與風險。51單片機已經(jīng)是明日黃花，向前看才是發(fā)展。是時候向51單片機說再見了！