第1章 單片機概述

1、1 1第第1 1章章 單片機概述單片機概述2 2第第1章章 目錄目錄1.1 什么是單片機什么是單片機1.2 單片機的發(fā)展歷史單片機的發(fā)展歷史1.3 單片機的特點單片機的特點1.4 單片機的應(yīng)用單片機的應(yīng)用1.5 單片機的發(fā)展趨勢單片機的發(fā)展趨勢1.6 MCS-51系列與系列與AT89C5x系列單片機系列單片機 1.6.1 MCS-51系列單片機 1.6.2 AT89C5x（AT89S5x）系列單片機1.7 其它的其它的51單片機單片機 1.7.1 ADC812單片機3 1.7.2 C8051Fxxx單片機 1.7.3 臺灣華邦公司W(wǎng)78系列和W77系列單片機 1.8 AVR系列單片機與系列單片

2、機與PIC系列單片機系列單片機 1.8.1 AVR系列單片機 1.8.2 PIC系列單片機 1.9 各類嵌入式處理器簡介各類嵌入式處理器簡介 1.9.1 嵌入式微控制器（單片機） 1.9.2 嵌入式DSP處理器(DSP) 1.9.3 嵌入式微處理器 1.9.4 嵌入式片上系統(tǒng)SOC(System On Chip)4介紹單片機介紹單片機基礎(chǔ)知識、發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢基礎(chǔ)知識、發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。8 8位單片機的主流機型，較大市場份額的位單片機的主流機型，較大市場份額的MCS-51MCS-51系列單片機系列單片機及其兼容的單片機（統(tǒng)稱為及其兼容的單片機（統(tǒng)稱為5151系列單片機）

3、系列單片機）對目前對目前流行的流行的5151單片機單片機的的代表性機型：代表性機型：美國美國ATMELATMEL公司的公司的AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列單片機及代表性產(chǎn)品系列單片機及代表性產(chǎn)品AT89S51AT89S51詳細詳細介紹。介紹。簡要介紹簡要介紹其它類型其它類型的單片機。的單片機。初步了解初步了解嵌入式處理器嵌入式處理器：單片機，數(shù)字信號處理器（：單片機，數(shù)字信號處理器（DSPDSP）、）、嵌入式微處理器嵌入式微處理器內(nèi)容概要內(nèi)容概要5 52020世紀世紀7070年代問世年代問世，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動化、自動檢測與控，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動化、自動檢

4、測與控制、智能儀器儀表、機電一體化設(shè)備、汽車電子、家用電器制、智能儀器儀表、機電一體化設(shè)備、汽車電子、家用電器等各個方面。什么是單片機？等各個方面。什么是單片機？1.1 1.1 什么是單片機什么是單片機一片半導(dǎo)體硅片集成一片半導(dǎo)體硅片集成：中央處理單元（中央處理單元（CPUCPU）、存儲器（）、存儲器（RAMRAM、ROMROM）、并行）、并行I/OI/O、串行、串行I/OI/O、定時器、定時器/ /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系統(tǒng)時鐘電路及系統(tǒng)總線統(tǒng)時鐘電路及系統(tǒng)總線的微型計算機。的微型計算機。具有具有微型計算機微型計算機的屬性的屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱，因而被稱為單片

5、微型計算機，簡稱單單片機片機。6 6主要應(yīng)用于主要應(yīng)用于測控領(lǐng)域測控領(lǐng)域。單片機使用時，通常是。單片機使用時，通常是處于測控系統(tǒng)處于測控系統(tǒng)的核心地位的核心地位并嵌入其中，所以國際上通常把單片機稱為并嵌入其中，所以國際上通常把單片機稱為嵌嵌入式控制器入式控制器（EMCUEMCU，Embedded MicroController UnitEmbedded MicroController Unit），），或或微控制器微控制器（MCUMCU，MicroController UnitMicroController Unit）。我國習(xí)慣我國習(xí)慣于使用于使用“單片機單片機”這一名稱。這一名稱。單片機是計算

6、機技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，標志著計單片機是計算機技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，標志著計算機正式形成了算機正式形成了通用計算機系統(tǒng)通用計算機系統(tǒng)和和嵌入式計算機系統(tǒng)嵌入式計算機系統(tǒng)兩大兩大分支。分支。單片機單片機體積小體積小、成本低成本低，嵌入到工業(yè)控制單元、機器人、智，嵌入到工業(yè)控制單元、機器人、智能儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、家用電器、辦公能儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、家用電器、辦公自動化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、玩具、個人信息終端及通訊自動化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、玩具、個人信息終端及通訊產(chǎn)品中。產(chǎn)品中。7 7按照其用途可分為按照其用途可分為通用型通用型和和專用型專用型兩大類。兩大

7、類。（1 1）通用型）通用型單片機單片機就是其內(nèi)部可開發(fā)的資源（如存儲器、就是其內(nèi)部可開發(fā)的資源（如存儲器、I/OI/O等各種外圍功能部件等）可以全部提供給用戶。等各種外圍功能部件等）可以全部提供給用戶。 用戶根據(jù)需要，設(shè)計一個以通用單片機芯片為核心，再配用戶根據(jù)需要，設(shè)計一個以通用單片機芯片為核心，再配以外圍接口電路及其它外圍設(shè)備，并編寫相應(yīng)的軟件來滿以外圍接口電路及其它外圍設(shè)備，并編寫相應(yīng)的軟件來滿足各種不同需要的測控系統(tǒng)。通常所說的和足各種不同需要的測控系統(tǒng)。通常所說的和本書本書介紹的是介紹的是指指通用型單片機通用型單片機。（2 2）專用型）專用型單片機是專門針對某些產(chǎn)品的單片機是專門針

8、對某些產(chǎn)品的特定用途特定用途而制作而制作的單片機。的單片機。8例如，例如，各種家用電器中的控制器等。由于用于特定用途，單各種家用電器中的控制器等。由于用于特定用途，單片機芯片制造商常與產(chǎn)品廠家合作，設(shè)計和生產(chǎn)片機芯片制造商常與產(chǎn)品廠家合作，設(shè)計和生產(chǎn)“專用專用”的單片機芯片。的單片機芯片。由于在設(shè)計中，已經(jīng)對由于在設(shè)計中，已經(jīng)對“專用專用”單片機的系統(tǒng)單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最簡化結(jié)構(gòu)最簡化、可靠性可靠性和和成本的最佳化成本的最佳化等方面都做了全面的綜合考慮，所等方面都做了全面的綜合考慮，所以以“專用專用”單片機具有十分明顯的綜合優(yōu)勢。單片機具有十分明顯的綜合優(yōu)勢。無論無論“專用專用”單片機在用途上有

9、多么單片機在用途上有多么“專?！?，其基本結(jié)構(gòu)和，其基本結(jié)構(gòu)和工作原理都是工作原理都是以通用單片機為基礎(chǔ)以通用單片機為基礎(chǔ)的。的。891.2 1.2 單片機的發(fā)展歷史單片機的發(fā)展歷史單片機按其處理的單片機按其處理的二進制位數(shù)二進制位數(shù)主要分為：主要分為：4 4位位單片機、單片機、8 8位位單單片機、片機、1616位位單片機和單片機和3232位位單片機。單片機。發(fā)展大致分為發(fā)展大致分為4 4個階段個階段。第一階段第一階段（19741974年年19761976年）：單片機年）：單片機初級階段初級階段。因工藝限。因工藝限制，單片機采用雙片的形式而且功能比較簡單。制，單片機采用雙片的形式而且功能比較簡單

10、。19741974年年1212月，仙童公司推出了月，仙童公司推出了8 8位的位的F8F8單片機，實際上只包括了單片機，實際上只包括了8 8位位CPUCPU、64B RAM64B RAM和和2 2個并行口。個并行口。第二階段第二階段（19761976年年19781978年）：年）：低性能單片機階段低性能單片機階段。19761976年年 Intel Intel的的MCS-48MCS-48單片機（單片機（8 8位）極大地促進了單片機的變革位）極大地促進了單片機的變革910和發(fā)展，和發(fā)展，19771977年年GIGI公司公司推出了推出了PIC1650PIC1650，但這個階段仍處于，但這個階段仍處于低

11、性能階段。低性能階段。第三階段第三階段（19781978年年19831983年）：年）：高性能單片機階段高性能單片機階段。19781978年，年，ZilogZilog公司公司推出推出Z8Z8單片機單片機，19801980年，年，IntelIntel公司公司在在MCS-48MCS-48系系列基礎(chǔ)上列基礎(chǔ)上推出推出MCS-51MCS-51系列系列，MortorolaMortorola推出推出68016801單片機。單片機。使單片機的性能及應(yīng)用躍上新的臺階。使單片機的性能及應(yīng)用躍上新的臺階。此后，此后，各公司的各公司的8 8位單片機迅速發(fā)展。推出的單片機普遍帶位單片機迅速發(fā)展。推出的單片機普遍帶有串

12、行有串行I/OI/O口、多級中斷系統(tǒng)、口、多級中斷系統(tǒng)、1616位定時器位定時器/ /計數(shù)器，片內(nèi)計數(shù)器，片內(nèi)ROMROM、RAMRAM容量加大，且尋址范圍可達容量加大，且尋址范圍可達64KB64KB，有的片內(nèi)還帶，有的片內(nèi)還帶有有A/DA/D轉(zhuǎn)換器。由于這類單片機的性能價格比高，所以被轉(zhuǎn)換器。由于這類單片機的性能價格比高，所以被廣泛應(yīng)用，是目前應(yīng)用數(shù)量最多的單片機。廣泛應(yīng)用，是目前應(yīng)用數(shù)量最多的單片機。1011第四階段第四階段（19831983年現(xiàn)在）：年現(xiàn)在）：8 8位單片機鞏固發(fā)展及位單片機鞏固發(fā)展及1616位單位單片機、片機、3232位單片機位單片機推出階段推出階段。1616位典型產(chǎn)品

13、位典型產(chǎn)品IntelIntel公司公司的的MCS-96MCS-96系列系列單片機。而單片機。而3232位單片位單片機除了具有更高的集成度外，其數(shù)據(jù)處理速度比機除了具有更高的集成度外，其數(shù)據(jù)處理速度比1616位單片位單片機提高許多，性能比機提高許多，性能比8 8位、位、1616位單片機更加優(yōu)越。位單片機更加優(yōu)越。2020世紀世紀9090年代年代單片機制造業(yè)大發(fā)展時期，單片機制造業(yè)大發(fā)展時期，MortorolaMortorola、IntelIntel、ATMELATMEL、德州儀器（、德州儀器（TITI）、三菱、日立、飛利浦、）、三菱、日立、飛利浦、LGLG等公等公司開發(fā)一大批性能優(yōu)越的單片機，極

14、大推動單片機的應(yīng)用。司開發(fā)一大批性能優(yōu)越的單片機，極大推動單片機的應(yīng)用。近年，又有不少近年，又有不少新型的高集成度的單片機產(chǎn)品新型的高集成度的單片機產(chǎn)品涌現(xiàn)出來，涌現(xiàn)出來，出現(xiàn)了產(chǎn)品豐富多彩的局面。目前，除出現(xiàn)了產(chǎn)品豐富多彩的局面。目前，除8 8位單片機得到廣位單片機得到廣泛應(yīng)用外，泛應(yīng)用外，1616位單片機、位單片機、3232位單片機也得到廣大用戶青睞。位單片機也得到廣大用戶青睞。11121.3 1.3 單片機的特點單片機的特點單片機是單片機是集成電路技術(shù)集成電路技術(shù)與與微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。高速發(fā)展的產(chǎn)物。體積小、價格低、應(yīng)用方便、穩(wěn)定可靠，因此，體積小、價格低、應(yīng)用

15、方便、穩(wěn)定可靠，因此，給工業(yè)自給工業(yè)自動化等領(lǐng)域帶來了一場重大革命和技術(shù)進步動化等領(lǐng)域帶來了一場重大革命和技術(shù)進步。由于由于體積小，很容易地嵌入到系統(tǒng)體積小，很容易地嵌入到系統(tǒng)之中，以實現(xiàn)各種方式的之中，以實現(xiàn)各種方式的檢測、計算或控制，這一點，一般微機根本做不到。檢測、計算或控制，這一點，一般微機根本做不到。由于單片機本身就是一個微型計算機，因此只要在單片機的由于單片機本身就是一個微型計算機，因此只要在單片機的外部適當增加一些必要的外圍擴展電路，就可以靈活地構(gòu)外部適當增加一些必要的外圍擴展電路，就可以靈活地構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)，成各種應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)自動檢測監(jiān)視系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系如工業(yè)自動檢測監(jiān)視

16、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等。統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等。1213為什么為什么應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛？具有？具有以下優(yōu)點以下優(yōu)點：（1 1）功能齊全，應(yīng)用可靠，抗干擾能力強。）功能齊全，應(yīng)用可靠，抗干擾能力強。（2 2）簡單方便，易于普及。單片機技術(shù)是易掌握技術(shù)。應(yīng)）簡單方便，易于普及。單片機技術(shù)是易掌握技術(shù)。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、組裝、調(diào)試已經(jīng)是一件容易的事情，工程技用系統(tǒng)設(shè)計、組裝、調(diào)試已經(jīng)是一件容易的事情，工程技術(shù)人員通過學(xué)習(xí)可很快掌握其應(yīng)用設(shè)計技術(shù)。術(shù)人員通過學(xué)習(xí)可很快掌握其應(yīng)用設(shè)計技術(shù)。（3 3）發(fā)展迅速，前景廣闊。短短幾十年，單片機經(jīng)過）發(fā)展迅速，前景廣闊。短短幾十年，

17、單片機經(jīng)過4 4位機、位機、8 8位機、位機、1616位機、位機、3232位機位機等幾大發(fā)展階段。尤其是等幾大發(fā)展階段。尤其是集成度集成度高、功能日臻完善的單片機高、功能日臻完善的單片機不斷問世，使單片機在工業(yè)控不斷問世，使單片機在工業(yè)控制及工業(yè)自動化領(lǐng)域獲得長足發(fā)展和大量應(yīng)用。目前，單制及工業(yè)自動化領(lǐng)域獲得長足發(fā)展和大量應(yīng)用。目前，單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈加完美，片內(nèi)外圍功能部件越來越完善，片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈加完美，片內(nèi)外圍功能部件越來越完善，向向更高層次更高層次和和更大規(guī)模更大規(guī)模的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。1314（4 4）嵌入容易，用途廣泛，體積小、性能價格比高，應(yīng)用嵌入容易，用途

18、廣泛，體積小、性能價格比高，應(yīng)用靈活性強靈活性強等特點在嵌入式微控制系統(tǒng)中具有十分重要的地等特點在嵌入式微控制系統(tǒng)中具有十分重要的地位。位。單片機出現(xiàn)前，單片機出現(xiàn)前，制作一套測控系統(tǒng)，大量的模擬電路、數(shù)字制作一套測控系統(tǒng)，大量的模擬電路、數(shù)字電路、分立元件完成，以實現(xiàn)計算、判斷和控制功能。系電路、分立元件完成，以實現(xiàn)計算、判斷和控制功能。系統(tǒng)的體積龐大，線路復(fù)雜，連接點多，易出現(xiàn)故障。統(tǒng)的體積龐大，線路復(fù)雜，連接點多，易出現(xiàn)故障。單片機出現(xiàn)后單片機出現(xiàn)后，測控功能的絕大部分由單片機的軟件程序?qū)?，測控功能的絕大部分由單片機的軟件程序?qū)崿F(xiàn)，其它電子線路則由現(xiàn)，其它電子線路則由片內(nèi)的片內(nèi)的外圍功能

19、部件外圍功能部件來替代。來替代。1.4 1.4 單片機的應(yīng)用單片機的應(yīng)用軟硬件結(jié)合、體積小，容易嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中。得到廣軟硬件結(jié)合、體積小，容易嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中。得到廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。14151 1工業(yè)檢測與控制工業(yè)檢測與控制主要應(yīng)用：主要應(yīng)用：工業(yè)過程控制、智能控制、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集工業(yè)過程控制、智能控制、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集和傳輸、測試、測量、監(jiān)控等。在工業(yè)自動化的領(lǐng)域中，和傳輸、測試、測量、監(jiān)控等。在工業(yè)自動化的領(lǐng)域中，機電一體化技術(shù)機電一體化技術(shù)將發(fā)揮愈來愈重要的作用，在這種集機械、將發(fā)揮愈來愈重要的作用，在這種集機械、微電子和計算機技術(shù)為一體的綜合技術(shù)（如微電子和計算機技術(shù)為

20、一體的綜合技術(shù)（如機器人技術(shù)機器人技術(shù)）中，單片機發(fā)揮著非常重要的作用。中，單片機發(fā)揮著非常重要的作用。2 2儀器儀表儀器儀表目前對儀器儀表的目前對儀器儀表的自動化自動化和和智能化智能化要求越來越高。單片機的要求越來越高。單片機的使用有助于提高儀器儀表的精度和準確度，簡化結(jié)構(gòu)，減使用有助于提高儀器儀表的精度和準確度，簡化結(jié)構(gòu)，減小體積而易于攜帶和使用，小體積而易于攜帶和使用，加速儀器儀表向數(shù)字化、智能加速儀器儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化方向化、多功能化方向發(fā)展。發(fā)展。15163 3消費類電子產(chǎn)品消費類電子產(chǎn)品例如，洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、電風(fēng)扇、電視機、微波爐、例如，洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、

21、電風(fēng)扇、電視機、微波爐、加濕機、消毒柜等。嵌入了單片機后，功能和性能大大提加濕機、消毒柜等。嵌入了單片機后，功能和性能大大提高，并實現(xiàn)智能化、最優(yōu)化控制。高，并實現(xiàn)智能化、最優(yōu)化控制。4 4通訊通訊在調(diào)制解調(diào)器、各類手機、傳真機、程控電話交換機、信息在調(diào)制解調(diào)器、各類手機、傳真機、程控電話交換機、信息網(wǎng)絡(luò)及各種通訊設(shè)備中，單片機也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)及各種通訊設(shè)備中，單片機也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。5 5武器裝備武器裝備在在現(xiàn)代化的武器裝備現(xiàn)代化的武器裝備中，如飛機、軍艦、坦克、導(dǎo)彈、魚雷中，如飛機、軍艦、坦克、導(dǎo)彈、魚雷制導(dǎo)、智能武器裝備、航天飛機導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機嵌制導(dǎo)、智能武器裝備、航天飛

22、機導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機嵌入其中。入其中。16176 6各種終端及計算機外部設(shè)備各種終端及計算機外部設(shè)備計算機網(wǎng)絡(luò)終端（如銀行終端）以及計算機外部設(shè)備（如打計算機網(wǎng)絡(luò)終端（如銀行終端）以及計算機外部設(shè)備（如打印機、硬盤驅(qū)動器、繪圖機、傳真機、復(fù)印機等）中都使印機、硬盤驅(qū)動器、繪圖機、傳真機、復(fù)印機等）中都使用了單片機作為控制器。用了單片機作為控制器。7 7汽車電子設(shè)備汽車電子設(shè)備已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種汽車電子設(shè)備各種汽車電子設(shè)備中，中，如如汽車安全系統(tǒng)、汽車安全系統(tǒng)、汽車信息系統(tǒng)、智能自動駕駛系統(tǒng)、衛(wèi)星汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車信息系統(tǒng)、智能自動駕駛系統(tǒng)、衛(wèi)星汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車緊急請求服務(wù)

23、系統(tǒng)、汽車防撞監(jiān)控系統(tǒng)、汽車自動診汽車緊急請求服務(wù)系統(tǒng)、汽車防撞監(jiān)控系統(tǒng)、汽車自動診斷系統(tǒng)以及汽車黑匣子等。斷系統(tǒng)以及汽車黑匣子等。8 8分布式多機系統(tǒng)分布式多機系統(tǒng)在較復(fù)雜多節(jié)點的測控系統(tǒng)中，常采用在較復(fù)雜多節(jié)點的測控系統(tǒng)中，常采用分布式多機系統(tǒng)分布式多機系統(tǒng)。1718一般由若干臺功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務(wù)，一般由若干臺功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務(wù)，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。在這種系統(tǒng)中，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。在這種系統(tǒng)中，單片機往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，單片機往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，對現(xiàn)場信息進行實時的

24、測量和控制。對現(xiàn)場信息進行實時的測量和控制。 從從工業(yè)自動化、自動控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品工業(yè)自動化、自動控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品等方面，等方面，直到國防尖端技術(shù)領(lǐng)域直到國防尖端技術(shù)領(lǐng)域，單片機都發(fā)揮著，單片機都發(fā)揮著十分重十分重要的作用要的作用。191.5 1.5 單片機的發(fā)展趨勢單片機的發(fā)展趨勢單片機的發(fā)展趨勢將是單片機的發(fā)展趨勢將是向大容量、高性能化，外圍電路內(nèi)裝向大容量、高性能化，外圍電路內(nèi)裝化等方面發(fā)展化等方面發(fā)展。為滿足不同用戶的要求，各公司競相推出。為滿足不同用戶的要求，各公司競相推出能滿足不同需要的產(chǎn)品。能滿足不同需要的產(chǎn)品。1 1CPUCPU的改進的改進（

25、1 1）增加）增加CPUCPU數(shù)據(jù)總線寬度數(shù)據(jù)總線寬度。例如，各種。例如，各種1616位單片機和位單片機和3232位位單片機，數(shù)據(jù)處理能力要優(yōu)于單片機，數(shù)據(jù)處理能力要優(yōu)于8 8位單片機。另外，位單片機。另外，8 8位單片位單片機內(nèi)部采用機內(nèi)部采用1616位數(shù)據(jù)總線位數(shù)據(jù)總線，其數(shù)據(jù)處理能力明顯優(yōu)于一般，其數(shù)據(jù)處理能力明顯優(yōu)于一般8 8位單片機。位單片機。（2 2）采用）采用雙雙CPUCPU結(jié)構(gòu)，以提高數(shù)據(jù)處理能力。結(jié)構(gòu)，以提高數(shù)據(jù)處理能力。19202 2存儲器的發(fā)展存儲器的發(fā)展（1 1）片內(nèi)程序存儲器普遍采用）片內(nèi)程序存儲器普遍采用閃爍（閃爍（FlashFlash）存儲器）存儲器?？刹?。可不用

26、外擴展程序存儲器，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。用外擴展程序存儲器，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（2 2）加大存儲容量加大存儲容量。目前有的單片機片內(nèi)程序存儲器容量。目前有的單片機片內(nèi)程序存儲器容量可達可達128KB128KB甚至更多。甚至更多。3 3片內(nèi)片內(nèi)I/OI/O的改進的改進（1 1）增加并行口）增加并行口驅(qū)動能力驅(qū)動能力，以減少外部驅(qū)動芯片。有的單，以減少外部驅(qū)動芯片。有的單片機可以直接輸出大電流和高電壓，以便能直接驅(qū)動片機可以直接輸出大電流和高電壓，以便能直接驅(qū)動LEDLED和和VFDVFD（熒光顯示器）。（熒光顯示器）。（2 2）有些單片機設(shè)置了一些）有些單片機設(shè)置了一些特殊的串行特殊的串行I/OI/O功能功

27、能，為，為構(gòu)成分構(gòu)成分布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)提供方便條件。提供方便條件。20214 4低功耗化低功耗化CMOSCMOS化，功耗小，配置有化，功耗小，配置有等待狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)等待狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)等等工作方式。消耗電流僅在工作方式。消耗電流僅在A A或或nAnA量級，適于電池供電的便量級，適于電池供電的便攜式、手持式的儀器儀表以及其它消費類電子產(chǎn)品。攜式、手持式的儀器儀表以及其它消費類電子產(chǎn)品。5 5外圍電路內(nèi)裝化外圍電路內(nèi)裝化眾多外圍電路全部裝入片內(nèi)，即眾多外圍電路全部裝入片內(nèi)，即系統(tǒng)的單片化系統(tǒng)的單片化是目前發(fā)展趨是目前發(fā)展趨勢之一。勢之一。例如，例如，美國美國Cy

28、gnalCygnal公司的公司的C8051F020 C8051F020 8 8位單片機，位單片機，內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu)，大部分內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu)，大部分指令的完成時間指令的完成時間為為1 1或或2 2個時個時鐘周期，鐘周期，峰值處理能力峰值處理能力為為25MIPS25MIPS。片上集成有。片上集成有8 8通道通道A/DA/D、兩路兩路D/AD/A、兩路電壓比較器，內(nèi)置溫度傳感器、定時器、兩路電壓比較器，內(nèi)置溫度傳感器、定時器、可編程數(shù)字交叉開關(guān)和可編程數(shù)字交叉開關(guān)和6464個通用個通用I/OI/O口、電源監(jiān)測、口、電源監(jiān)測、2122看門狗、多種類型的串行接口看門狗、多種類型的串行接口, ,兩個兩

29、個UART(Universal UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)Asynchronous Receiver/Transmitter)、SPI(Serial SPI(Serial Peripheral interface)Peripheral interface) 等。一片芯片就是一個等。一片芯片就是一個“測控測控”系統(tǒng)。系統(tǒng)。綜上所述，單片機正在綜上所述，單片機正在向多功能、高性能、高速度（時鐘達向多功能、高性能、高速度（時鐘達40MHz40MHz）、低電壓（）、低電壓（2.7V2.7V即可工作）、低功耗、低價格即可工作）、低功

30、耗、低價格（幾元錢）、外圍電路內(nèi)裝化以及片內(nèi)程序存儲器和數(shù)據(jù)（幾元錢）、外圍電路內(nèi)裝化以及片內(nèi)程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器容量不斷增大存儲器容量不斷增大的方向發(fā)展。的方向發(fā)展。22231.6 MCS-511.6 MCS-51系列與系列與AT89C5xAT89C5x系列單片機系列單片機2020世紀世紀8080年代以來，發(fā)展迅速，世界一些年代以來，發(fā)展迅速，世界一些著名廠商投放市場著名廠商投放市場的產(chǎn)品就有幾十個系列的產(chǎn)品就有幾十個系列，數(shù)百個品種數(shù)百個品種，IntelIntel公司的公司的MCS-MCS-4848、MCS-51MCS-51，MotorolaMotorola公司的公司的68016801、

31、68026802，ZilogZilog公司的公司的Z8Z8系列，系列，RockwellRockwell公司的公司的65016501、65026502等。此外，荷蘭的等。此外，荷蘭的PhilipsPhilips公司、日本的公司、日本的NECNEC公司、日立公司等也相繼推出了公司、日立公司等也相繼推出了各自的產(chǎn)品。各自的產(chǎn)品。盡管機型很多，但是在盡管機型很多，但是在2020世紀世紀8080年代以及年代以及9090年代，年代，在我國使在我國使用最多用最多的的8 8位單片機還是位單片機還是IntelIntel公司公司的的MCS-51MCS-51系列系列單片機以單片機以及與其兼容的單片機（稱為及與其兼容

32、的單片機（稱為5151系列單片機系列單片機）。）。23241.6.1 MCS-511.6.1 MCS-51系列單片機系列單片機MCSMCS是是IntelIntel公司單片機的系列符號，如公司單片機的系列符號，如MCS-48MCS-48、MCS-51MCS-51、MCS-96MCS-96系列單片機。系列單片機。MCS-51MCS-51系列是在系列是在MCS-48MCS-48系列基礎(chǔ)上于系列基礎(chǔ)上于2020世紀世紀8080年代初發(fā)展起年代初發(fā)展起來的，是來的，是最早進入我國最早進入我國，并在我國得到廣泛應(yīng)用的單片機，并在我國得到廣泛應(yīng)用的單片機主流品種。主流品種。MCS-51MCS-51系列單片機

33、主要包括系列單片機主要包括基本型基本型：8031/8051/87518031/8051/8751（低功耗型（低功耗型80C31/80C51/87C5180C31/80C51/87C51）增強型增強型：8032/8052/87528032/8052/8752。已為我國廣大技術(shù)人員所熟悉。已為我國廣大技術(shù)人員所熟悉和掌握。在上世紀和掌握。在上世紀8080年代和年代和9090年代，年代，MCS-51MCS-51系列是在我國系列是在我國應(yīng)用最為廣泛的單片機機型之一應(yīng)用最為廣泛的單片機機型之一。MCS-51MCS-51系列品種豐富，經(jīng)常使用的是系列品種豐富，經(jīng)常使用的是基本型基本型和和增強型增強型。24

34、25（1 1）基本型）基本型典型產(chǎn)品：典型產(chǎn)品：8031/8051/87518031/8051/8751。80318031內(nèi)部包括內(nèi)部包括1 1個個8 8位位CPUCPU、128B RAM128B RAM，2121個特殊功能寄存器個特殊功能寄存器（SFRSFR）、）、4 4個個8 8位并行位并行I/OI/O口、口、1 1個全雙工串行口，個全雙工串行口，2 2個個1616位位定時器定時器/ /計數(shù)器，計數(shù)器，5 5個中斷源，但個中斷源，但片內(nèi)無片內(nèi)無程序存儲器程序存儲器，需外，需外擴程序存儲器芯片。擴程序存儲器芯片。80518051是在是在80318031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)又的基礎(chǔ)上，片內(nèi)又集成有集

35、成有4KB ROM4KB ROM作為程序存作為程序存儲器。所以儲器。所以80518051是一個程序不超過是一個程序不超過4KB4KB的小系統(tǒng)。的小系統(tǒng)。ROMROM內(nèi)的內(nèi)的程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的。程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的。87518751與與80518051相比，片內(nèi)集成的相比，片內(nèi)集成的4KB EPROM4KB EPROM取代了取代了80518051的的4KB 4KB ROMROM來作為程序存儲器。來作為程序存儲器。2526（2 2）增強型）增強型 IntelIntel公司在基本型基礎(chǔ)上，推出公司在基本型基礎(chǔ)上，推出增強型增強型- -5252子系列子系列，典典型產(chǎn)品

36、型產(chǎn)品：8032/8052/87528032/8052/8752。內(nèi)部內(nèi)部RAMRAM增到增到256B256B，80528052、片內(nèi)片內(nèi)程序存儲器程序存儲器擴展到擴展到8KB8KB，1616位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器增至增至3 3個，個，6 6個中個中斷源，串行口通信速率提高斷源，串行口通信速率提高5 5倍。倍。 表表1-11-1列出了基本型和增強型的列出了基本型和增強型的MCS-51MCS-51系列單片機片內(nèi)系列單片機片內(nèi)的基本硬件資源。的基本硬件資源。1.6.2 AT89C5x1.6.2 AT89C5x（AT89S5xAT89S5x）系列單片機）系列單片機 2020世紀世紀808

37、0年代中期以后，年代中期以后，IntelIntel精力集中在高檔精力集中在高檔CPUCPU芯片芯片的開發(fā)、研制上，淡出單片機芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。的開發(fā)、研制上，淡出單片機芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。26272828MCS-51MCS-51系列系列設(shè)計上的成功設(shè)計上的成功，以及，以及較高的市場占有率較高的市場占有率，已成為許多，已成為許多廠家、電氣公司競相選用的對象。廠家、電氣公司競相選用的對象。IntelIntel公司公司以專利以專利形式把形式把80518051內(nèi)核技術(shù)內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給轉(zhuǎn)讓給ATMELATMEL、PhilipsPhilips、CygnalCygnal、ANALOGANALOG、LGLG、AD

38、IADI、MaximMaxim、DALLASDALLAS等公司。等公司。生產(chǎn)的兼容機與生產(chǎn)的兼容機與80518051兼容，采用兼容，采用CMOSCMOS工藝，因而常用工藝，因而常用80C5180C51系列系列單片機來稱呼所有這些具有單片機來稱呼所有這些具有80518051指令系統(tǒng)的單片機，這些兼指令系統(tǒng)的單片機，這些兼容機的各種衍生品種統(tǒng)稱為容機的各種衍生品種統(tǒng)稱為5151系列單片機系列單片機或簡稱為或簡稱為5151單片機單片機，是在是在80518051的基礎(chǔ)上又的基礎(chǔ)上又增加一些功能模塊增加一些功能模塊（稱其為（稱其為增強型增強型、擴擴展型展型子系列單片機）。子系列單片機）。2929 近年來

39、，世界上單片機芯片生產(chǎn)廠商推出的近年來，世界上單片機芯片生產(chǎn)廠商推出的與與80518051（80C5180C51）兼容的主要產(chǎn)品兼容的主要產(chǎn)品如如表表1-21-2所示。所示。30在眾多的在眾多的衍生機型衍生機型中，中，ATMELATMEL公司的公司的AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列，系列，尤其是尤其是AT89C51/AT89S51AT89C51/AT89S51和和AT89C52/AT89S52AT89C52/AT89S52在在8 8位單片機位單片機市場中市場中占有較大的市場份額占有較大的市場份額。ATMELATMEL公司公司19941994年以年以E E2 2P

40、ROMPROM技術(shù)與技術(shù)與IntelIntel公司的公司的80C5180C51內(nèi)核的內(nèi)核的使用權(quán)進行交換。使用權(quán)進行交換。ATMELATMEL公司的公司的技術(shù)優(yōu)勢是閃爍（技術(shù)優(yōu)勢是閃爍（FlashFlash）存儲器技術(shù)）存儲器技術(shù)，將，將FlashFlash技術(shù)與技術(shù)與80C5180C51內(nèi)核相結(jié)合，形成了片內(nèi)帶有內(nèi)核相結(jié)合，形成了片內(nèi)帶有FlashFlash存存儲器的儲器的AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列單片機。系列單片機。3031AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列與系列與MCS-51MCS-51系列系列在原有功能、引腳以及在原有

41、功能、引腳以及指令系統(tǒng)方面完全兼容指令系統(tǒng)方面完全兼容。此外，某些品種此外，某些品種又增加了一些新的功能又增加了一些新的功能，如，如看門狗定時器看門狗定時器WDTWDT、ISPISP（在系統(tǒng)編程也稱在線編程）及（在系統(tǒng)編程也稱在線編程）及SPISPI串行接口串行接口技技術(shù)等。片內(nèi)術(shù)等。片內(nèi)FlashFlash存儲器允許在線（存儲器允許在線（+5V+5V）電擦除、電寫入）電擦除、電寫入或使用編程器對其重復(fù)編程。或使用編程器對其重復(fù)編程。另外，另外，AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x單片機單片機還支持由軟件選擇的還支持由軟件選擇的兩種兩種節(jié)節(jié)電工作方式電工作方式，非常適于

42、，非常適于低功耗的場合低功耗的場合。與與MCS-51MCS-51系列的系列的87C5187C51單片機相比單片機相比，AT89C51/AT89S51AT89C51/AT89S51單片機單片機片內(nèi)的片內(nèi)的4KB Flash4KB Flash存儲器存儲器取代了取代了87C5187C51片內(nèi)的片內(nèi)的4KB EPROM4KB EPROM。AT89S51AT89S51片內(nèi)的片內(nèi)的FlashFlash存儲器可在線編程或使用編程器存儲器可在線編程或使用編程器3132重復(fù)編程，且價格較低。重復(fù)編程，且價格較低。因此因此AT89C51/AT89S51AT89C51/AT89S51單片機作為單片機作為代表性產(chǎn)品代

43、表性產(chǎn)品受到用戶歡迎，受到用戶歡迎，AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x單片機單片機是目前取代是目前取代MCS-51MCS-51系列單片機的系列單片機的主流芯片之一主流芯片之一。本書重點介紹本書重點介紹AT89S51AT89S51單片機單片機的原理及應(yīng)的原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。用系統(tǒng)設(shè)計。AT89S5xAT89S5x的的“S S”檔檔系列機型是系列機型是ATMELATMEL公司繼公司繼AT89C5xAT89C5x系列之后系列之后推出的新機型，推出的新機型，代表性產(chǎn)品為代表性產(chǎn)品為AT89S51AT89S51和和AT89S52AT89S52?；拘?。基本型的的AT89C51A

44、T89C51與與AT89S51AT89S51以及增強型的以及增強型的AT89C52AT89C52與與AT89S52AT89S52的硬的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)完全相同。件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)完全相同。33使用使用AT89C51AT89C51的系統(tǒng)，在保留原來軟硬件的條件下，完全可的系統(tǒng)，在保留原來軟硬件的條件下，完全可以用以用AT89S51AT89S51直接代換。直接代換。與與AT89C5xAT89C5x系列相比，系列相比，AT89S5xAT89S5x系列的系列的時鐘頻率以及運算速度時鐘頻率以及運算速度有了較大的提高有了較大的提高，例如，例如，AT89S51AT89S51工作頻率的上限為工作頻率的上限為2

45、4MHz24MHz，而而AT89S51AT89S51則為則為33MHz33MHz。AT89S51AT89S51片內(nèi)集成有雙數(shù)據(jù)指針片內(nèi)集成有雙數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR，看門狗定時器、具有低功耗空閑工作方式和掉電工，看門狗定時器、具有低功耗空閑工作方式和掉電工作方式。目前，作方式。目前，AT89S5xAT89S5x系列已逐漸取代系列已逐漸取代AT89C5xAT89C5x系列。系列。表表1-31-3為為ATMELATMEL公司公司AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列單片機主要產(chǎn)品系列單片機主要產(chǎn)品片片內(nèi)硬件資源內(nèi)硬件資源。由于種類多，要依據(jù)實際需求來選擇合適的。由于種類

46、多，要依據(jù)實際需求來選擇合適的型號。型號。33343435表表1-3 1-3 AT89C1051AT89C1051與與AT89C2051AT89C2051為為低檔機型，低檔機型，均為均為2020只只引腳。引腳。當?shù)蜋n機滿足設(shè)計需求時，就不要采用較高檔次的機型。當?shù)蜋n機滿足設(shè)計需求時，就不要采用較高檔次的機型。例如，例如，當系統(tǒng)設(shè)計時，當系統(tǒng)設(shè)計時，僅僅需要一個定時器和幾位數(shù)字量輸僅僅需要一個定時器和幾位數(shù)字量輸出出，那么選擇，那么選擇AT89C1051AT89C1051或或AT89C2051AT89C2051即可，不需選擇即可，不需選擇AT89S51AT89S51或或AT89S52AT89S5

47、2，因為后者要比前者的價格高，且前者，因為后者要比前者的價格高，且前者體積也小。體積也小。如對如對程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的容量要求較高容量要求較高，還要單片機，還要單片機運行速度盡量要快運行速度盡量要快，可考慮選擇，可考慮選擇AT89S51 /AT89S52AT89S51 /AT89S52，因為，因為它們的最高工作時鐘頻率為它們的最高工作時鐘頻率為33MHz33MHz。當。當程序需要多于程序需要多于8KB8KB以以上的空間上的空間可考慮選用片內(nèi)可考慮選用片內(nèi)FlashFlash容量容量20KB20KB的的AT89C55AT89C55。3536表表1-31-3中，中，“L

48、VLV”代表代表低電壓低電壓，它與，它與AT89S51AT89S51的主要差別是其工的主要差別是其工作時鐘頻率為作時鐘頻率為12MHz12MHz，工作電壓為工作電壓為2.72.76V6V，編程電壓，編程電壓V VPPPP為為12V12V。AT89LV51AT89LV51的低電壓電源工作條件可使其在便攜式、袖的低電壓電源工作條件可使其在便攜式、袖珍式、無交流電源供電的環(huán)境中應(yīng)用，特別適于電池供電的珍式、無交流電源供電的環(huán)境中應(yīng)用，特別適于電池供電的儀器儀表和各種野外操作的設(shè)備中。儀器儀表和各種野外操作的設(shè)備中。盡管盡管AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列單片機系列單片

49、機有多種機型有多種機型，但掌握好，但掌握好基本基本型型AT89S51AT89S51單片機單片機十分重要，因為它們是具有十分重要，因為它們是具有80518051內(nèi)核的各內(nèi)核的各種型號單片機的基礎(chǔ)，最具典型性和代表性，同時也是各種種型號單片機的基礎(chǔ)，最具典型性和代表性，同時也是各種增強型、擴展型等衍生品種的基礎(chǔ)。增強型、擴展型等衍生品種的基礎(chǔ)。本書本書以以AT89S51AT89S51作為作為5151單片機單片機的的代表性機型代表性機型來介紹單片機的原來介紹單片機的原理及應(yīng)用。理及應(yīng)用。3637在我國，除在我國，除8 8位單片機得到廣泛應(yīng)用外，位單片機得到廣泛應(yīng)用外，1616位單片機也得到位單片機也

50、得到了廣大用戶的青睞了廣大用戶的青睞，例如，美國，例如，美國TITI公司公司的的1616位單片機位單片機MSP430MSP430和臺灣的和臺灣的凌陽凌陽1616位單片機位單片機。本身帶有。本身帶有A/DA/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器，一片芯片就構(gòu)成了一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。設(shè)計使用非常方便。一片芯片就構(gòu)成了一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。設(shè)計使用非常方便。盡管這樣，盡管這樣，1616位位單片機還遠遠沒有單片機還遠遠沒有8 8位位單片機應(yīng)用的那樣單片機應(yīng)用的那樣廣泛和普及，廣泛和普及，因為目前的主要應(yīng)用中，因為目前的主要應(yīng)用中，8 8位單片機的性能位單片機的性能已能夠滿足大部分的實際需求，況且已能夠滿足大部分的實際需求，況且

51、8 8位單片機的性能價位單片機的性能價格比也較好。格比也較好。在眾多廠家生產(chǎn)的各種不同的在眾多廠家生產(chǎn)的各種不同的8 8位單片機中，位單片機中，與與MCS-51MCS-51系列系列單片機兼容的各種單片機兼容的各種5151單片機單片機，目前仍然是，目前仍然是8 8位單片機的位單片機的主主流品種流品種，若干年內(nèi)仍是自動化、機電一體化、儀器儀表、，若干年內(nèi)仍是自動化、機電一體化、儀器儀表、工業(yè)檢測控制應(yīng)用的工業(yè)檢測控制應(yīng)用的主角主角。373839404142431.7 1.7 其它的其它的5151單片機單片機世界各半導(dǎo)體器件廠家推出的以世界各半導(dǎo)體器件廠家推出的以80518051為內(nèi)核的，各種集成度

52、為內(nèi)核的，各種集成度高、功能強的的增強型單片機。這些單片機目前也得到廣高、功能強的的增強型單片機。這些單片機目前也得到廣大設(shè)計工程師的青睞。大設(shè)計工程師的青睞。1.7.1 AD1.7.1 ADC812C812單片機單片機美國美國ADI(Analog Devicelnc)ADI(Analog Devicelnc)公司生產(chǎn)的高性能單片機，內(nèi)公司生產(chǎn)的高性能單片機，內(nèi)部包含部包含高精度的自校準高精度的自校準8 8通道通道1212位位模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器，2 2通道通道1212位位數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及可編程的以及可編程的8 8位的與位的與80518051單片機兼容的單片機兼容的MCUMCU內(nèi)內(nèi)核，

53、指令系統(tǒng)與核，指令系統(tǒng)與MCS-51MCS-51系列兼容。片內(nèi)有系列兼容。片內(nèi)有8KB Flash8KB Flash程序程序存儲器存儲器、640B Flash640B Flash數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器、256B256B數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)SRAMSRAM( (支持可支持可編程編程) )。4344片內(nèi)集成片內(nèi)集成看門狗定時器、電源監(jiān)視器以及看門狗定時器、電源監(jiān)視器以及ADCADC DMADMA功能功能。為多。為多處理器接口和處理器接口和I/OI/O擴展提供了擴展提供了3232條可編程的條可編程的I/OI/O線、包含有線、包含有與與I I2 2C C兼容的串行接口兼容的串行接口、SPISPI串行接口串行接口和和

54、標準標準UARTUART串行接口串行接口I/OI/O。 ADADC812C812的的MCUMCU內(nèi)核和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均設(shè)有正常、空閑和掉電內(nèi)核和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均設(shè)有正常、空閑和掉電工作模式，軟件可控制從正常模式到空閑模式，也可切換工作模式，軟件可控制從正常模式到空閑模式，也可切換到更省電的掉電模式。掉電模式，到更省電的掉電模式。掉電模式，消耗總電流約消耗總電流約5 5A A。1.7.2 C8051Fxxx1.7.2 C8051Fxxx單片機單片機美國美國CygnalCygnal公司產(chǎn)品，集成度高，公司產(chǎn)品，集成度高，80518051內(nèi)核。內(nèi)核。典型產(chǎn)品典型產(chǎn)品為為C8051F020C8051F020。

55、內(nèi)部采用。內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu)流水線結(jié)構(gòu)，大部分指令，大部分指令的完成時間為的完成時間為1 1或或2 2個時鐘周期，個時鐘周期，峰值處理能力峰值處理能力為為25MIPS25MIPS。4445片內(nèi)資源：片內(nèi)資源：1 1個個8 8位位ADCADC、1 1個個1212位位ADCADC、1 1個雙個雙1212位位DACDAC；64kB64kB片內(nèi)片內(nèi)FlashFlash程序存儲器，程序存儲器，256B RAM256B RAM，128B SFR128B SFR；8 8個個I IO O端端口共口共6464根根I IO O口線；口線；5 5個個1616位通用定時器；位通用定時器；5 5個捕捉比較個捕捉比較模塊

56、的可編程計數(shù)定時器陣列（模塊的可編程計數(shù)定時器陣列（PCAPCA），），1 1個個UARTUART串行口、串行口、1 1個個SMBus/ ISMBus/ I2 2C C串口、串口、1 1個個SPISPI串行口；串行口；2 2路電壓比較器，路電壓比較器，VDDVDD監(jiān)視器監(jiān)視器( (電源監(jiān)測電源監(jiān)測) )，內(nèi)置溫度傳感器。，內(nèi)置溫度傳感器。C8051FxxxC8051Fxxx單片機單片機最突出的改進最突出的改進是是引入了數(shù)字交叉開關(guān)。引入了數(shù)字交叉開關(guān)。數(shù)字交叉開關(guān)，改變以往內(nèi)部功能與外部引腳的固定對應(yīng)關(guān)數(shù)字交叉開關(guān)，改變以往內(nèi)部功能與外部引腳的固定對應(yīng)關(guān)系。它是一個大的數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部

57、數(shù)字系統(tǒng)系。它是一個大的數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)4546資源分配給端口資源分配給端口I/OI/O引腳。與具有標準復(fù)用數(shù)字引腳。與具有標準復(fù)用數(shù)字I/OI/O的單片機的單片機不同，該結(jié)構(gòu)可支持所有功能組合。可不同，該結(jié)構(gòu)可支持所有功能組合?？赏ㄟ^設(shè)置交叉開關(guān)通過設(shè)置交叉開關(guān)控制寄存器控制寄存器將片內(nèi)計數(shù)器將片內(nèi)計數(shù)器/ /定時器、串行總線、硬件中斷、定時器、串行總線、硬件中斷、ADCADC轉(zhuǎn)換啟動輸入、比較器輸出及單片機內(nèi)部的其它數(shù)字轉(zhuǎn)換啟動輸入、比較器輸出及單片機內(nèi)部的其它數(shù)字信號配置為出現(xiàn)在端口信號配置為出現(xiàn)在端口I/OI/O引腳。允許用戶根據(jù)自己的特引腳。允許用戶根據(jù)自己的特定應(yīng)用

58、，選擇通用端口定應(yīng)用，選擇通用端口I/OI/O和所需數(shù)字資源的組合。和所需數(shù)字資源的組合。 1.7.3 1.7.3 臺灣華邦公司臺灣華邦公司W(wǎng)78W78系列和系列和W77W77系列單片機系列單片機臺灣華邦公司臺灣華邦公司(Winbond)(Winbond) W78W78系列系列單片機與單片機與AT89C5xAT89C5x系列完全系列完全兼容，兼容，W77W77系列系列為增強型。為增強型。W77W77系列系列對對80518051的時序作了改進：每個指令周期只需要的時序作了改進：每個指令周期只需要4 4個個47時鐘周期，速度提高了三倍，工作頻率最高可達時鐘周期，速度提高了三倍，工作頻率最高可達40

59、MHz40MHz。W77W77系列系列增加看門狗增加看門狗WatchDogWatchDog、兩組、兩組UARTUART、兩組、兩組DPTRDPTR數(shù)據(jù)指數(shù)據(jù)指針（編寫程序非常便利）、針（編寫程序非常便利）、ISPISP（在系統(tǒng)可編程）等功能。（在系統(tǒng)可編程）等功能。片內(nèi)集成了片內(nèi)集成了USBUSB接口，語音處理等功能，具有接口，語音處理等功能，具有6 6組外部中斷組外部中斷源。源。華邦公司的華邦公司的W741W741系列系列的的4 4位單片機帶位單片機帶液晶驅(qū)動液晶驅(qū)動，在線燒錄，在線燒錄，保密性高，低工作電壓保密性高，低工作電壓(1.2V-1.8V)(1.2V-1.8V)。47481.8 A

60、VR1.8 AVR系列單片機與系列單片機與PICPIC系列單片機系列單片機除了除了5151單片機外，目前某些單片機外，目前某些非非5151單片機單片機也得到了較為廣泛的也得到了較為廣泛的應(yīng)用，目前應(yīng)用較廣泛是應(yīng)用，目前應(yīng)用較廣泛是AVRAVR系列系列與與PICPIC系列系列單片機，它們單片機，它們博采眾長，具獨特技術(shù)，受到廣大設(shè)計工程師的關(guān)注。博采眾長，具獨特技術(shù)，受到廣大設(shè)計工程師的關(guān)注。 1.8.1 AVR1.8.1 AVR系列單片機系列單片機AVRAVR系列是系列是19971997年年ATMELATMEL公司挪威設(shè)計中心的公司挪威設(shè)計中心的A A先生先生與與V V先生先生共共同研發(fā)出的同