MCS-51单片机的分类
51系列是基本型，包括8051、8751、8031、8951.这四个机种区别，仅在于片内程序储存器。8051为4KBROM，8751为4KBEPROM，8031片内无程序储存器，8951为4KBEEPROM。其他性能结构一样，有片内128B RAM，2个16位定时器/计数器，5个中断源。其中，8031性价比较高，又易于开发，目前应用面广泛。51系列单片机的特点-8位cpu-片内带振荡器，频率范围为1.2MHz~12MHz-片内带128B的数据存储器-片内带4KB的程序存储器-程序存储器的寻址空间为64KB-片外数据存储器的寻址空间为64KB-128个用户位寻址空间-21个字节特殊功能寄存器-4个8位的I/O并行接口：P0、P1、P2、P3-两个16位定时、计数器-两个优先级别的五个中断源-一个全双工的串行I/O接口，可多机通信-111条指令，包含乘法指令和除法指令-片内采用单总线结构-有较强的位处理能力-采用单一+5V电源 52系列是增强型，有8032、8052、8752、8952四个机种。8052的ROM为8KB，RAM为256B；8032的RAM也是256B，它没有ROM，这两种单片机比8051和8031多了一个定时器/计数器，增加了一个中断源。
以51为内核的单片机有哪几种?它们与MCS-51单片机有什么区别?
求给分
市场上流行的具有 MCS-51 内核产品及其分类以及它们各自的性 能特性。 答： 目前流行的以 MCS-51 为内核的单片机产品， ATMEL 公司的 AT89C 系列 ； 如： PHILIPS 公司的 8XC51 系列 ；WINBOND 公司的 W77/78 系列。 一．AT89 系列单片机是基于 80C51(或 80C52)内核的，但内含有 AT 公司最令人注目的、 独具特色的、FLASH 技术的程序存储器。 AT89 系列又可分为两种类别：一种是 ISP FLASH（In System Programmable Flash） ， 可在线通过 SPI 口串行编程； 一种就是常规的 FLASH 系列， 这种单片机只能用常规的并行方 法编程。 AT89C5X/LV5X FLASH 系列是一种低功耗/低电压、高性能的 8 位单片机，片内带有一个 4K 或 8K 字节的 FLASH 程序存储器 。这类存储器用电擦除而不是用紫外线擦除，且写入和 擦除的速度非常快。输出引脚和指令系统都与 MCS-51 兼容。 AT89C5X/LV5X 的主要性能特性： (1) 片内集成 4KB(AT89C51/LV51)或 8KB(AT89C52/LV52)的 FLASH 存贮器，可 反复编程/擦除 1000 次； (2)全静态设计，时钟频率范围为 0～24MHz(AT89C51、AT89C52)或 0～12MHz(LV51、 LV52)；工作电压为 5V±20%((AT89C51、AT89C52)或 2.7V～6V(LV51、LV52)； (3)三个程序存贮器保密位； (4)128(AT89C51/LV51)或 256(AT89C52/LV52) 字节的片内 RAM ； (5) 32 根可编程 I/O 线； (6) 2 个(AT89C51/LV51)或 3 个(AT89C52/LV52)16 位定时/计数器； (7) 6 个(AT89C51/LV51)或 8 个(AT89C52/LV52)中断源； (8)可编程全双工串行口； (9)低功耗的待机工作模式和掉电工作模式。其中：在待机工作模式下，CPU 停止工作， 但 RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统仍在工作；在掉电模式下，只保存 RAM 的内容，振荡器停振，关闭芯片的所有功能，直到下一次硬件复位为止； (10)采用双列直插封装（DIP）方式和方形封装方式； (11)AT89C5X 和 AT89LV5X 之间的主要区别： ①AT89LV5X 的工作电压为 2.7～6V,可在低电压条件下工作。 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 ②AT89LV5X 振荡器的最高频率为 12MHz，而 AT89C5X 振荡器的最高频率为 24MHz。 ③AT89LV5X 和 AT89C5X 的编程和校验参数在编程允许电压、振荡器频率上不同。 ④AT89LV5X 和 AT89C5X 的内部识别码不同 与常规的 AT89C5X 系列相比，还有以下不同之处： 1） AT89CX051 引脚为 20 个,无 P0、 口， P2 只有 15 条可编程的 I/O 线因此它不能用 “总 线”模式外扩数据存贮器、程序存贮器以及输入/输出口，所以它也没有 PSEN、WR、RD、ALE 等与“总线”相关的控制信号。 2）AT89CX051 的供电电压范围为 2.7V～6.0V，不需要与之相对应的低压供电芯片，因 此它可广泛于低压供电的系统中。 3）在相同的工作条件下，AT89CX051 的功耗要低于 AT89C5X，因此它常用于低成本、低 功耗、低电压、小体积的场合。 4）AT89CX051 的每条 I/O 口线均可直接驱动 LED 显示。 5）集成了一个模拟电压比较器，可比较 P1.0，P1.1 俩引脚接入电平的高低。 6）AT89C2051 的指令与 AT89C51 指令兼容，但需注意的是：AT89C2051 包含 128 字节的 RAM，这样，栈地址空间就相应地为 128 个有效范围。不支持外部 RAM 器件和外部编程器件， 所以，没有 MOVX 类和 MOVC 类指令。另外，对于 LCALL、LJMP、ACALL、AJMP、SJMP、JMP 等这些无条件转移指令和 CJNE、DJNZ、JB、JNB、JC、JNC、JBC、JZ、JNZ 等这些条件转移 指令，寻址范围只能在(00H～7FFH)之间执行分支转移，否则会产生不可预料的后果。 二．PHILIPS 公司的 8XC51 系列 Philips 公司的单片机从内核结构上可划分为 16 位 XA 系列和 80C51 兼容系列。 16 位 XA 系列单片机是其 80C51 兼容系列的升级产品。80C51 兼容单片机又可分为 6 时钟内 核类和 12 时钟内核类。 其中 6 时钟内核单片机又可分为四种类别： ① 基于 6 时钟 51MX 内核的 51MX 系列，具有 16MB 的寻址能力； ② 基于 6 时钟 80C51+内核的 51LPC 系列，即 P87LPC76X； ③ 基于 6 时钟 80C51＋内核的通用 51 系列， P89C5xX2、 含 P89C6xX2、 P89C51Rx2、 P8966x 系列为主； ④ LPC900 系列，采用每机器周期 2 个时钟的新内核。 P87LPC76X 的主要性能特性 (1)采用 6 时钟 80C51+内核，在操作频率为 20MHz 时，执行一条指令的时间为 300ns～ 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 600ns （法和除法指令除外） VDD=4.5V ～6.0V 时， 。 时钟频率最高可达到 20MHz； VDD=2.7V～ 4.5V 时, 时钟频率最大为 10MHz。 (2)供电电压范围为 2.7V～ 6.0V。 (3) P87LPC760 为 1K 字节 OTP 程序存储器；P87LPC761、P87LPC762 为 2K 字节 OTP 程 序存储器；P87LPC764、P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769 为 4K 字节 OTP 程序存储器。 128 字节的片内 RAM 。 (4) 32Byte 用户代码区可用来存放序列码及设置参数等。 (5) 2 个 16 位定时/计数器，每一个均可(P87LPC760 只有一个可)设置为超时溢出时切 换到相应端口输出。 (6) 内含 1 个或 2 个精确模拟量比较器，通过外接 RC 器件可组成四路 A/D 转换器。 (7) 增强型的全双工通用异步接收/发送器(UART)，增加了帧错误检测、自动地址识别 等功能。I2C 通信接口，极大的简化了网络通信中的软件设计。 (8) 四个 （P87LPC760 型） 或八个 （P87LPC764 型） 键盘中断输入， 另加 1 路 （P87LPC760 型）或 2 路（P87LPC764 型）外部中断输入，4 个中断优先级。 (9)集成了看门狗定时器（WATCHDOG） ，利用片内振荡,无需外接元件，可用来检测 CPU 的工作情况。当遭遇大的噪音、电源毛刺或静电放电等干扰时，会影响系统应用软件的正常 运行，使用看门狗定时器可提高系统的可依赖型，该定时器的溢出时间有 8 种数值可供选 择。在装入初值后，看门狗定时器需满足在预定的“喂狗处”不断重装初值，这样该定时器 才不会溢出；当程序执行出轨，看门狗定时器未能在预定的地方“吃食” ，则会引发该定时 器的溢出，从而引发系统内部复位，使程序重新从 0 地址开始执行。 (10)低电压复位功能，当使用片内上电复位时不需要外接元件。除此之外，用户还可选 择预先设定好的两种电压之一复位,当系统掉电时允许系统安全关闭。也可将其设置为一个 中断源。 (11)用户通过对 EPROM 中相应位进行编程，可选择片内振荡及其频率范围和 RC 振荡器 的其它选项，且不需外接振荡器件。 (12) 可编程 I/O 口工作模式，通过软件设置可使 I/O 口工作于下列四种工作模式，包 括： 准双向口工作模式,漏极开路输出工作模式,推挽式输出工作模式， 仅用于输入的工作模 式。且每位 I/O 端口均有 20mA 的驱动能力，可直接驱动 LED 显示，但要求所有端口吸收电 流之和不得超过 80mA。 (13)可通过 3 项措施降低电磁干扰(EMI)：其一，限制引脚上信号快速切换时产生的噪 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 声，出厂时设置的上升和下降时间均约为 10ns；其二，ALE 引脚上平时有高频连续脉冲信号 向外发射，所以当 ALE 引脚关闭时，不能访问片外数据存贮器；其三，使用 6－clock 机器 周期模式，在同样的执行速度下，可降低晶体振荡频率减少干扰。 (14)至少有 9 个 （P87LPC760 型）11 个(P87LPC761 型),或 15 个 ， （P87LPC762、 P87LPC764、 P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769 型）I/O 口,当选择片内振荡和片内复位时更可多达 12 个（P87LPC760 型） ，14 个(P87LPC761 型)或 18 个（P87LPC762、P87LPC764、P87LPC767、 P87LPC768、P87LPC769 型）I/O 口。 (15)EPROM 存储器允许在线串行的程序下载， 两个 EPROM 保密位可防止程序被非法读出。 (16) 具有空闲和掉电两种省电模式。提供从掉电模式中唤醒的功能，掉电工作时，掉 电工作电流仅为 1?A。 (17) P87LPC767 型在原有功能的基础上增加了 4 通道 8 位 A/D 转换器，P87LPC768 型又 进一步增加了 4 通道 10 位的脉冲调制输出(PWM), P87LPC769 更进一步增加了 2 路 D/A 转换 输出。 (18)采用 14 引脚（P87LPC760 型） ，16 引脚(P87LPC761 型)，20 引脚（P87LPC762、 P87LPC764、P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769 型）的 DIP、 SOIC、 TSSOP 等各种形式封 装。 80C51＋内核的通用 51 系列 这个系列含有 P89C5xX2 和 P89C6xX2 子系列等。 （1） P89C60/61X2 单片机的 ISP、 IAP 功能 P89C60/61X2 型单片机的片内 FLASH 具有以 下特点： ①FLASH 可以用 5V 的工作电压进行在系统擦除和烧录(ISP)。 ②擦除和烧录可以整片进行或以块为单位进行，而烧录还可以按位进行。 ③可以用通用的并行烧录器烧录， 也可以使用 ISP 进行串行在系统的擦除和烧录， 或者 在用户应用程序运行中使用 IAP 进行擦除和烧录。 ④使用 ISP、IAP 进行擦除和烧录时，字节烧录需 8μ s；典型快速 4KB 块擦除需 3s；整 片擦除需 4s～11s(依型号而定). IAP 是指在用户的应用程序中完成对 FLASH 存储器、加密位等进行的擦除和写入等。实 际上擦除和写入的子程序已固化在 BOOT ROM 固件中，可供应用程序直接调用。 （2）P89C51Rx2 系列新增了片内 ERAM(扩展 RAM), 突破片内 RAM 最多 256 字节的界限， 同时还新增了 PCA(可编程计数器阵列)。 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 三．WINBOND78 系列 WINBOND 公司的 W78 系列是该公司生产的与 MCS-51 兼容的第一代产品，属标准系列， 它继承了 80C51(或 C52)的很多特点， 同时又新增了许多功能， 如片内集成了 FLASH 存贮器、 增加 P4 口、增加外中断、在系统（In-System）编程、看门狗定时器等。 1. W78E5XB 的主要性能特性 (1)片内集成了 4KB(W78E51B)、8KB(W78E52B)、16KB(W78E54B)、32KB(W78E58B)、 64KB(W78E516B)的 FLASH 存贮器，可反复编程/擦除 1000 次。 (2)全静态设计，最高时钟频率可达 40MHz。 (3) 128 字节(W78E51B)、256 字节(W78E52B、W78E54B)、512 字节(W78E58B、W78E516B) 的片内 RAM ，64KB 的片外程序存贮器，64KB 的片外数据存贮器。 (4) 4 个 8 位双向 I/O 口(P0～P3), 新增一个 4 位的多用途、可编程 P4 口。 (5) 2 个或 3 个 16 位定时/计数器。 (6) 1 个全双工串行口。 (7) 7 个或 8 个中断源(包括新增 2 个外中断), 2 级中断优先级。 (8) 具有输出口摆率控制以降低电磁干扰(EMI)。 (9) 低功耗的待机工作模式和掉电工作模式。 (10) 片内代码保护功能可防止程序被非法拷贝。 (11) 采用双列直插封装（DIP）方式和方形封装(PLCC 、PQFP)方式 。 WINBOND 公司的 W77 系列即 TURBO－51 系列，是增强型的 MCS-51 兼容单片机。 该系列的最大改进是每个机器周期只包括 4 个时钟周期的 CPU 内核， 在相同的时钟频率 下，其速度提高了 2.5 倍左右。此外，该系列还提供了其它能优化单片机整体性能、提高程 序执行效率的技术和硬件资源，例如：双数据指针和串行口、片内集成 1KB 用 MOVX 指令访 问的静态 RAM （SRAM） 等待状态信号发生器 、 （可以使其和任意速度的外部数据存贮器相接） 、 还在原有的基础上扩展了 4 个外中断（P1.4～P1.7） ，使其总中断源达 12 个（包括 6 个外中 断，3 个定时器中断，2 个串行口中断，1 个看门狗中断） 、有的型号还提供 2.7V~5.5V 的宽 电压工作范围等等。
