51系列单片机的优点及各种51单片机的简单比较
51入门笔记-(2)常见单片机的种类与简介
51⼊门笔记-(2)常见单⽚机的种类与简介常见单⽚机种类与简介单⽚机从当初的4位发展到8位、32位,甚⾄更⾼,到现在可以说种类繁多⽽且齐全,数量庞⼤,在不同的领域主流的单⽚机有不同,很多设计开发有时候要⾯临很多选择。
下⾯介绍⼏种常⽤的单⽚机:1、51系列单⽚机stc的51单⽚机51单⽚机最初是由Intel始创的8004单⽚机开始,这是8位的单⽚机,特点是:寄存器少,。
很多功能需要外部扩展,像AD转换、PWM专门输出信号等、I/O⼝输出能⼒不强、运⾏速度慢、抗⼲扰能⼒差、功耗⾼、不具备⾃编程能⼒。
但是它的外围电路相对简单,上⼿容易,适合⼊门级,很多⾼校单⽚机都是以51单⽚机教学为主,在⼯业测控系统应⽤很⼴泛。
⽬前⽣产51单⽚机的⼚家有:英特尔、艾德梅尔、西门⼦、华邦以及国产的宏晶等。
2、AVR系列单⽚机arduino nano开发板,芯⽚为avr单⽚机AVR单⽚机是由Atmel公司最初提出,也是8位单⽚机,后来也有16位的,但是与51不⼀样,它内部指令⼤⼤简化,同时内部结构精简,因此速度更快,功能更加强⼤,驱动能⼒⽐51的强,功耗也很低,抗⼲扰能⼒更强,内部有强劲的Flash程序存储器,烧录快捷⽅便,内部集成多种频率的RC振荡器、PWM输出、AD转换、看门狗、上电⾃动复位等功能。
AVR单⽚机有三种系列:1、tiny AVR,这种主要被⽤于需要性能不是很⾼、效率低下以及在⼩封装中使⽤2、mega AVR,这种主要是针对需要加额外外围电路设计的理想选择,⾃编程能⼒强3、Xmega AVR,这种主要是在⾼集成度和低功耗使⽤AVR单⽚机主要应⽤在打印机、空调、电表等控制电路板当中。
3、STM8系列stm8开发板STM8系列是意法半导体公司⽣产的8位的单⽚机。
该型号单⽚机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列。
从2008年STM8发布⾄今已有13年,截⽌到2018年底累计出货量已经超过40亿⽚。
4、STM32系列单⽚机stm32芯⽚STM32系列单⽚机是有ST公司推出的,表⽰ARM Cortex-M内核的32位微控制器,这个芯⽚功能就更强⼤了,光是学习起来就有厚厚的⼀本书,这还不包括实际操作实践,从事软件开发的⼯程师,特别是设计⼤型系统对这个芯⽚⼀定不陌⽣。
(完整word版)单片机的比较与选择
单片机的比较与选择单片机自70年代问世以来得到了蓬勃发展,目前单片机功能正日渐完善先后经历了SCM、MCU、SoC三大阶段.作为当代工科类大学生更应该对此进行深入的的了解。
针对我们所做的SRT 中所要使用的单片机进行了如下简短的比较。
一、51系列优点:1、51单片机属于基本型它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器.2、51系列的I/O脚的设置和使用非常简单,当该脚作输入脚使用时,只须将该脚设置为高电平(复位时,各I/O口均置高电平)。
缺点:1、51系列的在进行乘法和除法运算时精度不高。
因为它内部寄存器在进行八位除以八位的除法指令,商为八位,精度嫌不够,用得不多。
而八位乘八位的乘法指令,其积为十六位,精度还是能满足要求的,用的较多。
2、I/O口输出时无驱动能力。
当该脚作输出脚使用时,则为高电平或低电平均可.低电平时,吸入电流可达20mA,具有一定的驱动能力;而为高电平时,输出电流仅数十μA甚至更小,基本上没有驱动能力。
因为其在高电平时该脚也同时作输入脚使用,而输入脚必须具有高的输入阻抗,因而上拉的电流必须很小才行。
作输出脚使用,欲进行高电平驱动时,得用外电路来实现。
3、运行速度慢,当晶振频率为12MHz时,机器周期达1μs,适应不了现代高速运行的需要.此外它还具有体积大、ROM少等缺点.二、PIC系列优点:1、CPU采用RISC结构,而51系列有111条指令,AVR单片机有118条指令,都比前者复杂。
2、总线采用Harvard双总线结构,运行速度快(指令周期约160~200ns),它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理,这种指令流水线结构,在一个周期内完成两部分工作,一是执行指令,二是从程序存储器取出下一条指令。
因此提高了运行速度。
3、PIC系列单片机的I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。
当置位1时为输入状态,且不管该脚呈高电平或低电平,对外均呈高阻状态;置位0时为输出状态,不管该脚为何种电平,均呈低阻状态,有一定的驱动能力,低电平吸入电流达25mA,高电平输出电流可达20mA。
7大主流单片机优缺点分析及功能体现(51、MSP430、STM32、TMS、PIC、AVR、STC)
7大主流单片机优缺点分析及功能体现51、MSP430、STM32、TMS、PIC、AVR、STC单片机之间的优缺点比较及功能体现。
51单片机应用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机,最早由Intel推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
目前在教学场合和对性能要求不高的场合大量被采用。
特点51单片机之所以成为经典,成为易上手的单片机主要有以下特点:•从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。
不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。
•同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。
•乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
很多的八位单片机都不具备乘法功能,做乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。
缺点51单片机虽然是经典,但是缺点还是很明显的。
•AD、EEPROM等功能需要靠扩展,增加了硬件和软件负担。
•虽然I/O脚使用简单,但高电平时无输出能力,这也是51系列单片机的最大软肋。
•运行速度过慢,特别是双数据指针,如能改进能给编程带来很大的便利。
•51保护能力很差,很容易烧坏芯片。
MSP430单片机MSP430系列单片机是1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器,给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速度快,汇编语言用起来很灵活,寻址方式很多,指令很少,容易上手。
主要是由于其针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。
在低功耗及超低功耗的工业场合应用的比较多。
特点MSP430单片机其迅速发展和应用范围的不断扩大,主要取决于以下的特点。
MCS-51_C51_S51三者的区别
MCS-51单片机与8051单片机的联系与区别:MCS是Intel公司单片机的系列符号。
Intel推出有MCS-48、MCS-51、MCS-96系列单片机。
MCS-51系列单既包括三个基本型80C31、8051、8751,以及对应的低功耗型号80C31、8051、87C51,因而MCS-51特指Intel的这几种型号。
在计算机领域,系列机是指同一厂家生产的具有相同系统结构的机器。
20世纪80年代中期以后,Intel以专利转让的形式把8051内核给了许多半导体厂家,如AMTEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS等。
这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品,准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。
这些单片机与8051的系统结构(只要是指令系统)相同,采用CMOS工艺,因而常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机。
他们对8051一般都作了一些扩充,更有特点、功能更强、市场竞争力更强,不应该把他们成为MCS-51系列单片机。
MCS只是Intel公司专用的。
本文来自: 原文网址:/mcu/51mcu/0087693.htmlAT89S51与AT89C51,8051的联系与区别:问:A T89S51是什么? 书上和网络教程上可都是8051,89C51等!没听说过有89S51 ?!答:这里,初学者要澄清单片机实际使用方面的一个产品概念,MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品,典型产品有8031(内部没有程序存储器,实际使用方面已经被市场淘汰)、8051(芯片采用HMOS,功耗是630mW,是89C51的5倍,实际使用方面已经被市场淘汰)和8751等通用产品,一直到现在,MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品(比如目前流行的89S51、已经停产的89C51等),各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。
51单片机的介绍
单片机的使用环境及产品等级
• 工业级 早期的单片机产品大多为工业级,运行温度
范围为 -45℃~+85℃,介于商业级和军用级之间,适 宜在工业生产环境下使用。其特点是可靠性远高 于商业级,但价格远低于军用级。MCS-51系列 单片机的普通产品均属于工业级。
51系列单片机的典型引脚结构
51系列单片机的典型引脚结构
电源引脚 VCC(Pin40): 正电源引脚。正电 源接4.0~5.0V电压, 正常工作电压为 +5V。 GND(Pin20): 接地引脚。
51系列单片机的典型引脚结构
时钟引脚 XTAL1(Pin19):用作 片内振荡电路的输入端。 XTAL2(Pin18):用作 片内振荡电路的输出端或 者外部时钟源的输入引脚。
硬件资源介绍
• 单片机系统的硬件部分是包括CPU在内的 所有硬件电路,按照硬件电路的功能和配 置大致可以分为3类
硬件资源介绍
• 1) 基本功能类 基本功能类硬件包括:CPU(用于运算、控
制)、RAM(用于数据存储)、ROM(用于程序存储)、 I/O设备(实现串行、并行输入/输出接口)及时钟电 路(建立工作时序)。在微型计算机中,上述部件 被分成若干块芯片,安装在一块称之为主板的印 刷线路板上,在程序的指挥下完成计算机的基本 运算操作功能。但是在单片机中,除了时钟电路 之外,其余部分一般均被集成到一块半导体芯片 上,所以被称为单片机,即单芯片微型计算机。
D/A(数/模转换,通常采用PWM形式)等部件。这 类部件根据芯片的配置不同不一定集成在单片机 芯片上,需要用户根据使用要求选择。
单片机的使用环境及产品等级
51单片机优缺点及应用领域介绍
51 单片机优缺点及应用领域介绍
一、51 单片机
应用最广泛的8 位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机,最早由Intel 推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
51 单片机之所以成为经典,成为易上手的单片机主要有以下特点:
特性
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。
不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。
2、同时在片内RAM 区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用
极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。
PIC系列单片机入门简介51系单片机的对比
PIC系列单⽚机⼊门简介51系单⽚机的对⽐PIC单⽚机的特点1. I/O⼝具有20mA的驱动能⼒(可以直接驱动LED发光)2. 8路, 10位的AD转换3. I2C, SPI, USART, USB, CAN接⼝4. WDT(看门狗)5. CCP(脉冲 / 捕捉 / ⽐较)6. 内置EEPROM7. 3路定时器8. 多种中断源9. ⽀持休眠的低功耗模式10. 流式并⾏接⼝11. 内置LCD控制器12. 芯⽚加密PIC16F877A存储资源8K * 14位的FLASH程序存储器368 * 8位数据存储器RAM256 * 8位EEPROM存储模块特殊功能寄存器SFR(Special Function Register)特殊功能寄存器是单⽚机中各功能部件对应的寄存器,⽤于存放相应功能部件的控制命令,状态或数据。
学单⽚机主要就是学习特殊功能寄存器的使⽤。
指令集使⽤RISC(Reduced Instruction Set Computer-RISC)精简指令集计算集的PIC单⽚机,只有35条指令,常⽤的约20条。
好学,易⽤,绝⼤多数位单周期指令,执⾏速度快。
⽽使⽤CISC(Complex Instruction Set Computers)复杂指令集计算集的MCS-51系列单⽚机指令有111条指令。
PIC单⽚机寻址⽅式1. 寄存器间接寻址2. ⽴即数寻址3. 直接寻址4. 位寻址PIC单⽚机引脚PIC16F877A单⽚机引脚1. VSS, VDD为电源和地线引脚(图上由于是仿真,隐藏了这两个脚)2. 13 | 14为时钟振荡器输⼊/输出引脚3. 1为复位信号和编程输⼊引脚4. 输⼊/输出端⼝和第⼆,第三功能引脚PIC与51单⽚机的对⽐PIC系列MCS-51系列寻址⽅式个数4个7个1K字节的储存器指令条数1024条指令600条指令。
国内常用的单片机对比
国内常用的单片机对比1.传统51、PIC、AVR mega、STC51系列单片机对比传统51,适合菜鸟入门,容易上手,价格一般(从性价比方面说)。
IDE环境推荐keil。
缺点:解密容易(传统51说:谁让咱出道早呢,大家都研究我,哎!哭......)一般功能也有,但AD、eeprom 等功能要靠扩展,增加硬件和软件负担。
资料:/datasheet/ATMEL_PDF/AT89S52.PDFPIC:我就是学这款单片机入门的,PIC的好处就是各个型号的兼容性强,学好了PIC16f877a,16系列的就OK了,别的型号要用的时候,拿出2分钟看看数据手册就行了。
12系列16系列18系列也是充分的向下兼容。
功能全,型号多,适于选型分析,抗干扰能力强缺点:解密容易(PIC说:我出道也很早啊,人家也研究我不少年了,我和奥尼尔是英雄相惜啊!),单片机价格贵(从性价比方面说)。
IDE环境:推荐PICC+mplab。
AVR mega系列:价格便宜(从性价比方面说),硬件结构适合C语言编程,功能齐全,不容易解密。
抗干扰能力强。
型号之间兼容性一般。
应该说是比较满意的片子了。
缺点:功能寄存器多,不适合初学者----通过个人努力此缺点就不是缺点了--各位加油!推荐CVAVR+studio 其实icc、gcc也不错,大家自己斟酌,呵呵。
中文资料:/datasheet/ATMEL_PDF/ATmega16_cn.PDFstc51系列:价格最便宜(从性价比方面说),功能多,抗干扰能力最强,eeprom大,串口编程很方便(无论是对于初学者还是产品开发调试),出厂时程序引导区就已经加密,并且stc解密的市面价格在1.5w到2.5w 之间,可见解密难度大,在一定程度上保护了单片机工程师的利益和产品开发商的利益。
生产时就已经考虑到与传统51的兼容问题,兼容做的很好,又增加了许多功能,软复位功能我比较喜欢。
缺点:资料就是宏晶网上的资料,资料少,不适合初学者---我指学习它自己增加的功能。
51单片机和52单片机到底有哪些地方不一样
51单片机和52单片机到底有哪些地方不一样[导读]我们经常听说51单片机,但很少听说52单片机,这也可能是大多数工程师使用习惯的结果。
所以你对51MCU和52MCU之间的关系及其区别产生好奇心了吗?别担心,下面和小编一起看看详细内容吧。
我们经常听说51单片机,但很少听说52单片机,这也可能是大多数工程师使用习惯的结果。
所以你对51MCU和52MCU之间的关系及其区别产生好奇心了吗?别担心,下面和小编一起看看详细内容吧。
一、51单片机介绍51单片机是与英特尔8051指令系统兼容的单片机的总称。
51单片机广泛应用于家用电器、汽车、工业测控和通信设备中。
由于51单片机的指令系统和内部结构相对简单,国内很多高校都用它来教单片机。
这种单片机的始祖是 Intel的8031单片机,后来随着 Flash rom技术的发展,在Flash rom技术上有了很大的进步,成为目前应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是 ATMEL公司的AT89系列,在工业测控系统中得到广泛应用。
现在许多公司推出了51系列兼容机,在现在,甚至是未来相当长的一段时间内将占有大量的市场。
51单片机是一台基本入门的单片机,还是应用最广的一种。
主要特性:8031 CPU与MCS-51兼容,4 K字节可编程 FLASH内存(使用寿命:1000写写/擦周期)、静态工作:0Hz-24KHz、三级程序内存保密锁、128*8位内部RAM、两个16位定时器/计数器、6个中断源、可编程串行通道、低功耗的空闲和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。
二、52单片机介绍52单片机是一种低功耗、高性能的CMOS8位微处理器,拥有8 K可编程 Flash内存。
单片机具有灵巧的8位 CPU和可编程 Flash功能,使STC89C52能为许多嵌入式控制应用系统提供高度灵活、超高效的解决方案。
主要特性:8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,内置4KBEEPROM,MAX810复位电路,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
8031,8051,89C51,89S51,MCS-51概念区别
8031,8051,89C51,89S51,MCS-51概念区别很多初学51单片机的网友会有这样的问题:AT89S51是什么?书上和网络教程上可都是8051,89C51等!没听说过有89S51 ?!这里,初学者要澄清单片机实际使用方面的一个产品概念,MCS-51单片机是美国INTE 公司于1980年推出的产品,典型产品有 8031(内部没有程序存储器,实际使用方面已经被市场淘汰)、8051(芯片采用HMOS,功耗是630mW,是89C51的5倍,实际使用方面已经被市场淘汰)和8751等通用产品,一直到现在, MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品(比如目前流行的89S51、已经停产的89C51等),各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。
有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机,8051是早期的最典型的代表作,由于MCS-51单片机影响极深远,许多公司都推出了兼容系列单片机,就是说MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。
在众多的51系列单片机中,要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更实用,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写,一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。
显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。
写入单片机内的程序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。
再着,AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低,市场供应也很充足。
AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种,除了完全兼容8051外,还多了ISP编程和看门狗功能。
ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种,这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。
单片机习题集及其规范标准答案12
习题一1.什么是单片机,和微机相比较,它有什么优点?2.请叙述51系列单片机的主要产品及其特点。
3.除51系列单片机外,常用的单片机还有哪些型号,各有什么优点?4.单片机中常用的数制有哪些,它们之间相互如何转换?5.计算机中常用的二进制编码有哪些,请分别予以叙述。
6.(1)10和(-1)10的原码、反码和补码分别是多少?习题二1.单片机主要应用在什么领域?2. 89C51单片机包含哪些主要逻辑功能部件? 各有什么主要功能?3.89C51单片机EA端如何使用?4.什么是机器周期、指令周期?89C51指令周期、机器周期和时钟周期的关系如何?当主频为12MHz时,一个机器周期等于多少微秒?执行一条最长的指令需多少微秒?5.如何认识89C51存储器空间在物理结构上可划分为四个空间,而在逻辑上又可划分为三个空间?各空间的寻址范围、寻址方式是什么?6.89C51有哪些主要的特殊功能寄存器,分布在哪里?7.内部RAM低128B从功能和用途方面,可划分为哪三个区域?8.89C51内部RAM有几组工作寄存器?每组工作寄存器有几个工作寄存器?寄存器组的选择由什么决定?9.89C51的外部RAM和I/O口是如何编址的,如何寻址?10.89C51的程序存储器的寻址空间是多少,如何区别片内程序存储器和片外程序存储器的?11.89C51的位寻址区在哪里,位寻址空间是多少?12.什么是堆栈,什么是SP,89C51的堆栈位于什么地方,复位后堆栈指针初值是多少,一般将SP设置为多少?进栈、出栈时堆栈指针将怎样变化?13.单片机包括哪两种复位方式,在单片机应用系统中为何需要系统复位,复位后主要寄存器的状态如何?14.89C51的P3口各引脚的第二功能是什么?15.89C51有几种低功耗方式,如何进入和退出?习题三1.什么是指令,什么是指令系统?2.89C51总共有多少条指令,分为哪几类?3.89C51有哪些寻址方式,各自的寻址空间如何?4.说明下列指令中源操作数采用的寻址方式。
51单片机和arduino哪个好?怎么选?
51单⽚机和arduino哪个好?怎么选?很多刚⼊门的电⼦爱好者刚开始学习的时候都会遇到⼀个问题,那就是单⽚机和arduino学习要如何选择的问题?51单⽚机和arduino究竟哪个好?今天我们就来详细的聊聊两者的优缺点和选择的问题。
有部分朋友⽀持先学51单⽚机,理由是51单⽚机涉及的东西⽐较多,⽐如模电,数电,c等。
如果没有C基础,底层的东西不学习,原理不清楚那么学习其他的也⾛不远,毕竟觉得⼤家学这个不是为了会玩,⽽是为了以后的⼯作着想。
有部分朋友⽀持学习arduino,理由是arduino不⽌是⼀块板⼦,⽽是包括编译器在内的系列产品。
如果先学51单⽚机,做⼀个产品时间超长,⽽且⼤部分初学者刚开始很有热情,但经过⼀些困难后到最后很多都会放弃。
在学51时,如果没学完,但⼜急着想做东西出来⽤,这时候arduino可以解决的,就可以⽤arduino来做,⼜快⽽且不耽误学习时间。
51单⽚机是基础⼊门的⼀个单⽚机,还是应⽤最⼴泛的⼀种。
需要注意的是51系列的单⽚机⼀般不具备⾃编程能⼒,⼀般⼴泛应⽤于⼯业测控系统之中。
Arduino是⼀款便捷灵活、⽅便上⼿的开源电⼦原型平台,包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。
它适⽤于爱好者、艺术家、设计师和对于"互动"有兴趣的朋友们。
51单⽚机和arduino哪个好?51更底层⼀些,但如果想玩机器⼈,智能车之类的就可以⽤arduino更⽅便些。
不过现在的话51还算是主流点的,51和c语⾔是基础,在此基础上即可学习arduino也可选择学习stm32这些复杂⼀些的。
arduino和51单⽚机,基础都是C⾔语,都需要懂得⼀些硬件知识,51单⽚机是单独针对单⽚机的,arduino其实可以说包含单⽚机在内及现在的物联⽹通讯控制都可以做,像ESP8266wifi模块,ESP32wifi蓝⽛模块都直接可以⽤arduino 来编写。
51单片机STC
采用三总线结构,包括数据总线 、地址总线和控制总线,实现 CPU与外围设备之间的数据传输 和控制。
外围设备接口技术
并行接口
通过并行数据线同时传输多位数据, 适用于高速数据传输场合。
串行接口
中断接口
通过中断请求和处理机制,实现CPU 与外围设备之间的异步通信和数据交 换。
通过串行数据线逐位传输数据,适用 于远距离通信和低速数据传输场合。
指令系统概述
指令系统基本概念
指令是计算机执行某种操作的命令,指令系统是计算机硬件的语言系统,也称为机器语言。
51单片机STC指令系统特点
51单片机STC采用精简指令集(RISC)结构,具有高速、低功耗、强大中断处理能力等特点。其指令系统包括数 据传送、算术运算、逻辑运算、位操作等指令。
寻址方式与数据传送类指令
SPI接口电路设计及编程方法
01 02 03
SPI接口电路设计
SPI(Serial Peripheral Interface)接口电路是一种同步 串行通信协议,采用主从方式进行通信。在硬件设计上, 需要连接主设备和从设备的SPI接口引脚,同时还需要连 接片选信号线和时钟信号线。
SPI编程方法
在51单片机中,可以使用Keil C语言或汇编语言进行SPI编 程。编程时需要对SPI相关寄存器进行配置,包括工作模 式设置、数据传输格式设置、时钟速率设置等。同时还需 要编写主从设备之间的数据传输函数。
加法指令
ADD和ADDC指令用于执行加 法运算,可以将两个操作数相 加并将结果存储在目标寄存器
中。
减法指令
SUBB指令用于执行减法运算, 可以将一个操作数减去另一个 操作数并将结果存储在目标寄 存器中。
乘法指令
常用单片机类型
常用单片机类型在现代电子设备中,单片机起到了关键的作用。
单片机是一种集成了微处理器核心、存储器、时钟电路以及输入和输出设备接口等功能于一体的微型计算机系统。
由于其体积小、功耗低、成本低等优点,常被广泛应用于各种电子产品中。
本文将介绍一些常用的单片机类型。
1. AVR单片机AVR是Atmel公司推出的一类单片机产品系列。
AVR单片机以其强大的功能和灵活性而备受青睐。
它具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点。
在开发过程中,AVR单片机具备较好的开发环境和丰富的开发资料,因此广泛应用于各种嵌入式系统中。
2. PIC单片机PIC是微芯科技公司(Microchip Technology Inc.)推出的一类单片机产品系列。
PIC单片机是一款成熟且功能强大的单片机,广泛应用于各种领域。
它具有硬件丰富、软件简单易学的特点,适合于初学者入门以及对外设需求较高的项目。
3. ARM单片机ARM单片机是一种基于ARM架构设计的单片机产品。
ARM处理器是一种高性能、低功耗的32位处理器,广泛应用于移动设备、嵌入式系统等领域。
ARM单片机具有高性能、丰富的外设资源、更低的功耗等优点,在智能手机、平板电脑等电子产品中得到了广泛应用。
4. MSP430单片机MSP430单片机是德州仪器公司(Texas Instruments)推出的一系列超低功耗单片机产品。
MSP430包含了一系列不同型号,可以满足不同场景下的需求。
这类单片机以其极低功耗和强大的性能而被广泛应用于便携式设备、传感器节点等领域。
5. 51单片机51单片机是由英特尔推出的一种经典单片机产品。
它是一款8位单片机,具有广泛的外设资源和强大的编程能力。
由于其成熟稳定的特点,以及被广泛使用的开发环境和工具链,51单片机在嵌入式系统开发领域一直具有重要地位。
总结:以上介绍了一些常用的单片机类型,包括AVR、PIC、ARM、MSP430和51单片机。
每种单片机都有其独特的特点和适用场景。
51单片机介绍
51单片机编辑51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
很多公司都有51系列的兼容机型推出,今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
1简介当前常用的51系列单片机主要产品有:*Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等;*ATMEL的:89C51、89C52、89C2051等;*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品国产宏晶STC单片机以其低功耗、廉价、稳定性能,占据着国内51单片机较大市场。
基础51单片机。
[1]2功能·8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM) (52为8K) ·128bytes的数据存储器(RAM) (52有256bytes的RAM)·32条I/O口线·111条指令,大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个)·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB ·外部程序存储器寻址空间为64kB ·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。
51单片机与PIC单片机的对比
51与PIC单片机的区别与发展本文主要就51系列单片机与PIC系列单片机进行分析。
第一阶段(1974年——1976年):单片机初级阶段。
因工艺限制,单片机采用双片的形式且功能简单。
其中最成功的是INTEL的8031,此时的SCM单片机都是8位或4位的。
第二阶段(1976年——1978年):SCM低性能单片机阶段。
以Intel 公司制造的MCS-48单片机作为代表,它来自于之前的8031单片机,集成了8位CPU、并行I/O接口、8位定时器/计数器、RAM、ROM,但无串口,中断处理比较简单,片内RAM和ROM容量比较小。
第三阶段(1978年——1982年):MCU高性能单片机阶段。
典型代表有Intel公司制造的MCS-51系列单片机、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等。
带有串口、多级中断系统、16位定时器/计数器、片内ROM和RAM容量较之前加大,寻址范围可达64KB。
第四阶段(1982年——现在):8位单片机的巩固发展,16位单片机、32位单片机的推出阶段。
本阶段的特征是一方面发展16位、32位单片机及专业型单片机;专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。
另一方面不断完善高档的8位单片机,以满足不同客户的需求。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。
因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
单片机的主流生产厂家与系列单片机作为当今世界第一大电子产品,生产厂家十分的繁多且迥异。
主要厂家有Motorola、.Microchip、Scenix、.NEC、.东芝、Epson、.Intel 8051、8031、.Zilog、STC、三星、凌阳、华帮、SST等大型公司。
本文选择Motorola、Microchip与Zilog厂商进行简单介绍。
Motorola是世界上最大的单片机厂商。
品种全、选择余地大、新产品多是其特点,目前仍是单片机的首选牌品。
51系列单片机介绍
51系列单片机介绍单片机是一种集成电路,内部包含了中央处理单元(CPU)、存储器和各种输入输出接口,适用于数字控制系统。
51系列单片机以其出色的性能和稳定性在嵌入式系统中得到广泛应用。
本文将介绍51系列单片机的特点、应用领域以及相关学习资源。
一、51系列单片机的特点1. 高性能:51系列单片机采用高速处理器,具有较强的运算能力和响应速度,能够处理复杂的计算任务。
2. 多功能:51系列单片机集成了多种外设接口,如串口通信、模拟输入输出等,可适应不同的应用场景。
3. 低功耗:单片机工作时的功耗相对较低,节能环保,适用于资源有限的系统。
4. 易于编程和调试:51系列单片机有丰富的开发工具和编程环境支持,使得编写和调试程序变得简单快捷。
二、51系列单片机的应用领域1. 家用电器:51系列单片机在家电领域广泛应用,如空调、洗衣机、电视机等,能够实现精确控制和智能化操作。
2. 工业自动化:单片机在工业自动化中发挥重要作用,如机器人、自动化生产线等,实现精确的控制和监测。
3. 智能交通:51系列单片机可用于交通信号控制、智能道路监测等方面,提高交通系统的效率和安全性。
4. 电子设备:单片机广泛应用于电子设备中,如手机、数码相机、电子游戏机等,实现各种功能。
三、51系列单片机的学习资源1. 基础教材:市场上有许多针对51系列单片机的教材,包括理论知识、实验案例和编程示例,适合初学者入门。
2. 在线课程:有很多在线平台提供了关于51系列单片机的视频教程和学习资源,学习者可根据自己的需求选择合适的课程。
3. 开发工具:官方提供了多种开发工具,如Keil、51Pro等,这些工具提供了一站式的开发环境,方便编程和调试。
4. 社区论坛:有许多51系列单片机的爱好者组成了各类社区论坛,学习者可以在论坛中交流经验、解决问题。
5. 实践项目:通过完成一些实践项目,如温度控制、LED灯控制等,可以帮助学习者巩固所学知识并提高实际应用能力。
51系列单片机性价比
51系列单片机性价比使用的人很多,资料很多,根本不需要技术支持。
价钱便宜(如批量AT89c52只需要8.5RMB)。
但普通型的芯片内部资源较少,需要外部扩展。
总线外置使系统抗干扰型变差。
外括看门狗电路增加成本(max813比89c52要贵)。
执行速度较慢,晶振频率较高,EMI性能较差。
功耗较大,不能用于低功耗产品(虽然philip有低功耗产品,但价格不如pic单片机)。
近几年出现一些扩展功能的51单片机,如外部ram内置、2个uart、加入spi接口、a/d转换器等,价格不是很贵,但批量大和产品期望生命周期长,使用有所顾虑。
以上说的好像都是缺点,但51单片机的优点也很明显,51单片机是低档8位单片机中外括资源比较大的,便于用较低的成本构成一较大的系统,这是其他单片机不能相比的。
根据使用过的几种51单片机(普通类型),ATMEL和PHILIP的性能差不多,但ATMEL比较便宜,Winbond的性能好,但价格较高。
AVR,C51和PIC八位单片机性能比较内容摘要八位单片机由于内部构造简单,体积小,成本低廉,在一些较简单的控制器中应用很广。
即便到了本世纪,在单片机应用中,仍占有相当的份额。
由于八位单片机种类繁多,本文仅将常用的几种在性能上作一个简单的比较,供读者在使用时作参考。
AVR系列:AVR单片机是Atmel公司推出的较为新颖的单片机,其显著的特点为高性能、高速度、低功耗。
它取消机器周期,以时钟周期为指令周期,实行流水作业。
AVR单片机指令以字为单位,且大部分指令都为单周期指令。
而单周期既可执行本指令功能,同时完成下一条指令的读取。
通常时钟频率用4~8MHz,故最短指令执行时间为250~125ns。
通用寄存器一共32个(R0~R31),前16个寄存器(R0~R15)都不能直接与立即数打交道,因而通用性有所下降。
而在51系列中,它所有的通用寄存器(地址00~7FH)均可以直接与立即数打交道,显然要优于前者。
单片机C51的特点与使用
C51的特点与使用(增补内容)C51是一种在MCS—51系列单片机上使用的C语言。
相对于汇编语言,C51具有很强的语言表达能力和运算能力,而且可移植性很好。
在单片机上用C编写程序,可以有效地提高程序员的工作效率。
过去,由于单片机硬件系统运算速度慢,存储器资源少,而实现同样功能的C语言程序,其占用的存储器空间比汇编语言大很多,耗费的时间比汇编语言长很多,使用C语言比较困难。
近年来,单片机的运算速度大大提高,存储器的价格大幅降低,而在专业人员的不断努力下,C51编译软件功能增强,使得C51机器码占用的存储器空间缩小,运算速度加快,在单片机系统中使用C51进行程序设计得以实现。
1C51的特点C51与ANSI C的规范绝大部分是相同的,以下仅对C51的特殊部分进行必要的说明。
1.1新增数据类型bit:片内RAM位变量。
但注意不能定义位指针,也不能定义位数组。
例:bit N3_4; //定义一个片内RAM位变量N3_4sfr:特殊功能寄存器变量。
例:sfr P0 = 0x80; //定义一个特殊功能寄存器变量P0sfr16:双字节特殊功能寄存器变量。
sbit:定义特殊功能寄存器中的位变量。
例:sbit EA = 0xAF; //定义一个特殊功能寄存器位变量EA例:sbit P3_2=P3^2; //定义一个特殊功能寄存器位变量P3_21.2新增的数据存储器类型data:片内RAM直接寻址区(优先使用30H~7FH,可使用00H~7FH)。
例:unsigned char data HJSQ; //在片内RAM中定义一个无符号字节变量HJSQ bdata:片内RAM位寻址区(使用20H~2FH)。
例:bit bdata CXJS; //在片内RAM位寻址区定义一个位变量CXJS idata:片内RAM间接寻址区(优先使用80H~FFH,可使用00H~FFH)。
例:unsigned char idata BUFFER[8]; //在片内RAM间接寻址区定义//一个数组变量BUFFERxdata:片外RAM的全部空间(使用MOVX @DPTR寻址)。
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51系列单片机的优点及各种51单片机的简单比较
51系列单片机的优点及各种51单片机的简单比较
51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,或布尔处理器。
它的处理对象不是字或字节而是位。
它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。
虽然其他种类的单片机也具有位处理功能,但能进行位逻辑运算的实属少见。
51系列在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,十六个字节,单元地址20H~2FH,它既可作字节处理,也可作位处理(作位处理时,合128个位,相应位地址为OOH~7FH),使用极为灵活。
这一功能无疑给使用者提供了极大的方便,因为一个较复杂的程序在运行过程中会遇到很多分支,因而需建立很多标志位,在运行过程中,需要对有关的标志位进行置位、清零或检测,以确定程序的运行方向。
而实施这一处理(包括前面所有的
位功能),只需用一条位操作指令即可。
例1:如对2lH的第0位(相应位地址为08H)置位,只需用一条位指令
SFTR 08H
对周围的其他位不会产生影响。
有的单片机并不能直接对RAM单元中的位进行操作,如AVR系列单片机中,若想对RAM中的某位置位时,必须通过状态寄存器SREG的T位进行中转。
例2:如对RAM中的RO寄存器的第4位置位,则
BSET 6 ;状态寄存器T置位
BLD RO.4 ;将T位复制到RO的第4位
显然,后者比前者要复杂。
51系列的另一个优点是乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
八位除以八位的除法指令,商为八位,精度嫌不够,用得不多。
而八位乘八位的乘法指令,其积为十六位,精度还是能满足要求的,用的较多。
作乘法时,只需一条指令就行了,即MuL AB(两个乘数分别在累加器A和寄存器B中。
积的低位字节在累加器A中,高位字节在寄存器B中)。
很多的八位单片机都不具备乘法功能,作乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。
在51系列中,还有一条二进制一十进制调整指令DA,能将二进制变为BCD码,这对于十进制的计量十分方便。
而在其他的单片机中,则也需调用专用的子程序才行。
Intel公司51系列的典型产品是8051,片内有4K字节的一次性程序存储器(OTP)。
Atmel 公司就将其改为电可改写的闪速存储器(Flash),容许改写1000次以上,这给编程和调试带来极大的便利,其产品AT89C51、AT89C52…等成为了当今最流行的八位单片机。
51系列的I/O脚的设置和使用非常简单,当该脚作输入脚使用时,只须将该脚设置为高电平(复位时,各I/O口均置高电平)。
当该脚作输出脚使用时,则为高电平或低电平均可。
低电平时,吸入电流可达20mA,具有一定的驱动能力;而为高电平时,输出电流仅数十μA
甚至更小(电流实际上是由脚的上拉电流形成的),基本上没有驱动能力。
其原因是高电平时该脚也同时作输入脚使用,而输入脚必须具有高的输入阻抗,因而上拉的电流必须很小才行。
作输出脚使用,欲进行高电平驱动时,得利用外电路来实现(见附图),I/O脚不通,电流经R驱动LED发光;低电平时,I/O脚导通,电流由该脚入地,LED灭(I/O脚导通时对地的电
压降小于1V,LED的域值1.5-1.8V)。
5l系列I/O脚使用简单,但高电平时无输出能力,可谓有利有弊。
故其他系列的单片机(如PIC系列、AVR系列等)对I/O口进行了改进,增加了方向寄存器以确定输入或输出,但使用
也变得复杂。
一些简装的5l产品也相应出现,如Atmel公司的AT89C1051、AT89c2051、AT89C405l等(闪速存储器分别为1K、2K、4K等,但不能外接数据存储器),指令系统与AT89C5 l完全兼容,但引脚均为20脚,不光体积小,而且价格低廉,这使得其他的公司竞相仿照。
不过,原51系列也有许多值得改进之处,如运行速度过慢等。
当晶振频率为12MHz时,机器周期达1μs,显然适应不了现代高速运行的需要。
华邦公司(Winbond)生产的产品型号为W77系列和W78系列,W78系列与AT89C系列完全兼容。
W77系列为增强型,对原有的8051的时序作了改进,每个机器周期从12个时钟周期改为4个周期,使速度提高了三倍,同时,晶振频率最高可达40MHz。
W77系列还增加了看门狗WatchDog、两组uART、两组DVTR数据
指针、ISP等多种功能。
特别是双数据指针,能给编程带来很大的便利。
在51系列中,数据指针DPTR是片内与片外的数据存储器打交道的主要途径(由片外数据存储器读入片内累加器A或由片内累加器A写入片外数据存储器),也是程序存储器与累加器A之间的数据传送的必由之路。
由于频繁的数据交换,特别是数据块的搬运和比较,数据指针非常吃紧,它需要不断地实施现场保护与还原,不光编程变得复杂,而且运行速度也减慢。
而当采用两个数据指针时,可以各负其责,互不相扰,轻松地完成上述过程。
两个数据指针的选取取决于特殊功能寄存器AuxR 1的第DO位DPS。
当DPS为0时,选中数据指针DVTRO(复位时DPS也为0);DPS为1时,选中数据指针DPTRl。
DPS位不能位寻址,故不能进行布尔操作,但由于AUXRl的D1位被强制为逻辑“0”,不可能发生由DO位向Dl位进位之可能,因而可以通过对AuXRl进行增1来使DO 位由O变为l或由1变为0,从而达到双数据指针的快速切换的目的,如:
例3:
MOV AuXRI #0;DPS为O,DPTRO有效
INC AuxRl :DPS为1,DPTRl有效
INc AuxRl ;DPS为0,DPTRO有效
ISP功能能实现在系统可编程,可以省去通用的编程器,单片机在用户板上即可下载和烧录用户程序,而无需将单片机从生产好的产品上取下。
未定型的程序还可以边生产边完善,加快了产品的开发速度,减少了新产品因软件缺陷带来的风险。
由于可以将程序下载并观看运
行结果,故也可以不用仿真器。
单片机的提速运行、双数据指针及ISP功能并非是W77系列所特有的,一些新的型号的51
系列产品大都有该功能,如Philips的51LPC系列、AT89系列中的某些型号、STC89C系列等等。
有的单片机还附有A/D、D/A转换、片内EEPROM数据存储器、PWM输出、I2C总线、上电复位检测、欠压复位检测等等,这些新系列的单片机,它们都兼容8051的指令系统。
增强功能的实现,大都是由片内新增的特殊功能寄存器来进行设置,这些寄存器被安排在片内特殊功能寄存器区间(80-FFH)的预留地址上。
比较有代表性的产品还有STC89C51RC、C8051F331/330等等。
可以这么说,新的51产品几乎可以涵盖所有新的功能。
由于新型号的芯片种类太多,此处不可能一一列举,读者可根据
使用的需求查阅相关的资料。