第1章 系列单片机

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1、第1章51系列单片机概述单片机以其价格低廉、功能强大、体积小、性能稳定等优点，深受广大电子设计爱好者喜爱。目前，各类产品中都能看到单片机的身影，如门铃、报警器、玩具，以及各类数据采集系统和控制终端等。单片机是现代电子设计中使用最广泛的电子元件。而其中的51系列单片机是最早兴起的一类。51系列单片机功能完备、指令系统丰富，发展的最为成熟。本章主要介绍单片机的产生及几十年的发展演化、51系列单片机的简介和应用领域。另外还包括最新主流51内核单片机介绍以及单片机的开发概述。本章内容包括：单片机的产生与发展51系列单片机介绍最新主流51内核单片机介绍5

2、1系列单片机开发概述1.1单片机的产生与发展1946年，由美国宾夕法尼亚大学研制成功世界上第一台电子数字计算机ENIAC。该计算机运算速度为5000次/s，内部使用了18000多个电子管和1500多个继电器，占地150m2，重30吨。它的诞生引发了20世纪电子工业的革命，如今电子计算机以令人难以想象的速度发展，产品线不断更新换代，成为发展最快的行业。近年来，为了满足小型设备或者便携式设备的需求，在计算机的大家族中，单片微型计算机异军突起，发展十分迅速，其基本渗透到了电子设计的方方面面。单片微型计算机（Single-ChipMicrocomput

3、er）是在一块芯片上集成了中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）、只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（RandomAccessMemory，RAM）、定时器/计数器以及I/O（Input/Output）接口等部件，这些部件构成了一个完整的微型计算机。单片微型计算机也简称为单片机。单片机从产生到现在的短短三十几年历史中，产品不断更新，其大致经历了四个阶段。1．4位单片机时代2．低中档8位单片机时代3．高档8位单片机时代4．增强型单片机时代1.251系列单片机介绍目前8位单片机仍然是电子设计

4、领域最为广泛使用的产品，这里详细介绍使用最多的51系列8位单片机。1.2.151系列单片机简介51系列单片机是指Intel的MCS-51系列以及和其具有兼容内核的单片机。MCS-51系列单片机是最早、最基本的单片机，功能也最简单。Intel公司生产的MCS-51系列单片机包括8031、8051、8032、8052、8751、8752等。现在集成电路的飞速发展，各大芯片厂商提供了很多与其兼容的单片机。比如Atmel公司的AT89C系列、AT89S系列，SiliconLaboratories公司的C8051F系列，还有Philips公司的8XC55

5、2系列等。这些单片机采用兼容的MCS-51的结构和指令系统，只是对其功能和内部资源等方面进行了不同程度的扩展。1.2.251系列单片机的应用领域51系列单片机以其高性能、高速度、体积小、价格低廉、可重复编程和方便功能扩展等优点，在市场上得到广泛的应用。其主要应用于如下几个领域。家电产品及玩具。由于51系列单片机价格低、体积小、控制能力强、功能扩展方便等优点，使其广泛应用于电视、冰箱、洗衣机、玩具、家用防盗报警器等方面。机电一体化设备。机电一体化设备是指将机械技术、微电子技术和计算机技术结合在一起，从而产生具有智能化特性的产品，它是现代机械及电子

6、工业的主要发展方向。单片机可以作为机电一体化产品的控制器，从而简化原机械产品的结构，扩展其功能。智能测量设备。以前的测量仪表体积大、功能单一，限制了测量仪表的发展。采用单片机改造各种测量控制仪表，可以使其体积减少、功能扩展，从而产生新一代的智能化仪表，如各种数字万用表、示波器等。自动测控系统。采用单片机可以设计各种数据采集系统、自适应控制系统等。例如温度的自动控制、电压电流的数据采集。计算机控制及通信技术。51系列单片机都集成有串行通信接口，可以通过该接口和计算机的串行接口进行通信，实现计算机的程序控制和通信等。1.3最新51内核单片机介绍自世

7、界上第一片单片机诞生以来，51系列单片机不断推陈出新，目前已有几十个系列、上百种型号。这些新产品都基于51内核，各个型号基本都兼容。以下是一些典型的51系列单片机。美国Intel公司的MCS—48系列、MCS—51系列、MCS—96系列单片机；美国Atmel公司的AT89系列单片机；美国Motorola公司的6801、6802、6803、6805和68HC11系列单片机；美国Zilog公司的Z8、Super8系列单片机；美国Fairchild公司的F8和3870系列单片机；美国TI公司的TMS7000系列单片机；美国NS公司的NS8070系列单

8、片机；日本NEC公司的μPD7800系列单片机；日本Hitachi公司的HD6301、HD6305系列单片机；1.3.1ATMEL单片机介绍Atmel