MCS-51系列与AT89C5x系列单片机

主要涉及MCS-51系列与AT89C5x系列单片机的介绍与AT系列单片机的命名规则

一、 MCS-51系列单片机

20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，世界上一些著名厂商投放市场的产品就有数百个机型，其中Intel公司的MCS-51系列单片机是一款设计成功、易于掌握并在世界范围得到广泛使用的机型。

MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031、8051、8751（对应的低功耗型80C31、80C51、87C51）和增强型产品8032、8052、8752。

二、AT89C5x系列单片机

近年来，世界上单片机芯片生产厂商推出的与8051（80C51）兼容的主要产品。

在众多的与MCS-51单片机兼容的各种基本型、增强型、扩展型等衍生机型中，美国ATMEL公司推出的AT89系列，尤其是该系列中的AT89C5x/AT89S5x单片机在我国目前的8位单片机市场中占有较大的份额。

2.1 AT89C5x/AT89S5x系列单片机的特点

特点：

• 1. 与MCS-51系列单片机完全兼容，
• 2. 增加了如看门狗定时器WDT、ISP（在系统编程，也称在线编程）及SPI串行接口技术等。
• 3. 片内Flash存储器可重复编程。
• 4. 节电工作方式，非常适于电池供电或其他要求低功耗的场合。
• 5. 价格较低

2.2 AT89系列单片机的型号说明

AT89S5x系列单片机编码由三部分组成，它们是前缀、型号 和后缀。

格式为：AT89C×××× ××××.

其中，AT是前缀，89C××××是型号，××××是后缀。

2.2.1 前缀

由字母“AT”组成，表示该器件是ATMEL公司的产品。

2.2.2 型号

由“89C××××”或“89LV××××”或“89S××××”等表示。

“89C××××”中，8表示单片，9表示内部含有Flash存储器，C表示CMOS产品。

“89LV××××”中，LV表示低电压产品，可在2.5V电压下工作，其他的产品在5V下工作。
“89S××××”中，S表示含有串行下载的Flash存储器。
后4位的“××××”表示器件的型号，如51、52、2051、8052

2.2.3 后缀

由最后的“××××”4个参数组成，每个参数的表示意义不同。在型号与后缀部分由“—”号隔开。

后缀中的第1个“×”表示速度，意义如下：
x=12，表示速度为12MHz；
x=16，表示速度为16MHz；
x=20，表示速度为20MHz；
x=24，表示速度为24MHz。

后缀中的第2个“×”表示封装，意义如下：
x=P，表示塑料双列直插DIP封装；
x=D，表示陶瓷封装；
x=Q，表示PQFP封装；
x=J，表示PLV封装；
x=A，表示TQFP封装；
x=S，表示SOIC封装；
x=W，表示裸芯片。

后缀中的第3个“×”表示芯片的温度范围，意义如下：
x=C，表示商业用产品，温度范围为0～+70℃；
x=I，表示工业用产品，温度范围为−40～+85℃；
x=A，表示汽车用产品，温度范围为−40～+125℃；
x=M，表示军用产品，温度范围为−55～+150℃；

后缀中的第4个“×”用于说明产品的工艺，意义如下：
x为空，表示处理工艺是标准工艺；
x=/883，表示处理工艺采用MIL-STD-883标准。

例如，某一单片机型号 “AT89C51-12PI”，表示是ATMEL公司的Flash，CMOS产品，速度12 MHz，塑料双列直插DIP封装，工业级，标准处理工艺生产。

三、 各种衍生品种的51单片机

STC系列单片机（了解）

具有我国独立自主知识产权，功能与抗干扰性强的增强型51单片机。
其中STC12C5410/STC12C2052系列的性能及特点如
（1）高速：传统51单片机每机器周期为12个时钟，而STC单片机可以1时钟每机器周期，指令执行速度大大提高，速度比普通的8051快8～12倍。
（2）宽工作电压：5.5～3.8V，2.4～3.8V（STC12LE5410AD系列）。
（3）12KB/10KB/8KB/6KB/4KB/2KB片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上。
（4）512B片内的RAM数据存储器。
（5）可在系统可编程（ISP）/在应用可编程（IAP），无需编程器/仿真器，可远程升级。
（6）8通道的10位ADC，4路PWM输出。
（7）4通道捕捉/比较单元，也可用来再实现4个定时器或4个外部中断（支持上升沿/下降沿中断）。
（2）宽工作电压：5.5～3.8V，2.4～3.8V（STC12LE5410AD系列）。
（3）12KB/10KB/8KB/6KB/4KB/2KB片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上。
（4）512B片内的RAM数据存储器。
（5）可在系统可编程（ISP）/在应用可编程（IAP），无需编程器/仿真器，可远程升级。
（6）8通道的10位ADC，4路PWM输出。
（7）4通道捕捉/比较单元，也可用来再实现4个定时器或4个外部中断（支持上升沿/下降沿中断）。
（8）2个硬件16位定时器，兼容普通8051的定时器。4路PCA还可再实现4个定时器。
（9）硬件看门狗（WDT）。
（10）高速SPI串口。
（11）全双工异步串行口(UART)，兼容普通8051的串口。
（12）通用I/O口（27/23/15个），复位后：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O接口）。可设成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏，I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不可超过55mA。
（13）超强抗干扰能力与高可靠性：
●高抗静电；
●通过2kV/4kV快速脉冲干扰的测试（EFT测试）；
●宽电压，不怕电源抖动
●宽温度范围：−40℃～+85℃
●I/O口经过特殊处理；
●片内的电源供电系统、时钟电路、复位电路、看门狗电路均经过特殊处理；
（14）采取了降低单片机时钟对外部电磁辐射的措施：
●禁止ALE输出；
●如选 6时钟/机器周期，外部时钟频率可降一半；
●单片机时钟振荡器增益可设为Gain。
（15）超低功耗设计：
●掉电模式：典型功耗＜0.1μA；
●空闲模式：典型功耗为2mA；
●正常工作模式：典型功耗为4mA～7mA；
●掉电模式可由外部中断唤醒，适用于电池供电系统，如水表、气表、便携设备等。

四、其他的嵌入式处理器简介

目前各类嵌入式处理器为核心的嵌入式系统的应用，已经成为当今电子信息技术应用的一大热点。

按体系结构主要分为如下几类：嵌入式微控制器（单片机）、嵌入式数字信号处理器（简称DSP）及嵌入式微处理器。

DSP

嵌入式数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。

EMPU

嵌入式微处理器（Embedded MicroProcessor Unit，EMPU）的基础是通用计算机中的CPU。在应用设计中，将嵌入式处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母版功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。

嵌入式微处理器中比较有代表性的产品为ARM系列，主要有5个产品系列：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。

嵌入式处理器的地址线为32条，所能扩展的存储器空间要比单片机存储器空间大得多，所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)，RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

五、 测试