各类单片机特点

1、8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。1、8031 的特点8031片内不带程序存储器ROM,使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373, 外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改， 必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除,之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序 代码没有什么保密性可言。2、8051 的特点8051片内有4k ROM,无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是你编 的程序你无法烧写到其ROM中，只有将程序交芯片厂代你烧写，并是一次性的，今后你和 芯片厂都不能改写其内容。3、8751 的特点8751与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写 入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时 间擦除后再烧写。由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片 厂商以各种方式与 Intel 公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本 一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，

2、也就是说这类单片机指令系统完全兼容， 绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片 机为“51系列单片机”，学了其中一种，便会所有的51系列。4、AT89C51、AT89S51 的特点在众多的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夕卜，还多了 ISP 编程和看门狗功能。我们也专门为这种新片设计了一款 编程、学习、实验板。5、AT89C2051、AT89C1051 等的特点ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT8

3、9C1051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。 AT89C2051 取掉了 P0 口和 P2 口，内部的程序 FLASH存储器也小到2K,封装形式也由51的P40脚改为20脚，相应的价格也低一些，特 别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境下应用；AT89C1051在2051的基 础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k,当然价格也更低。对 2051 和 1051 来说，虽然减掉了一些资源，但他们片内都集成了一个精密比较器， 别小看这小小的比较器，他为我们测量一些模拟信号提供了极大的方便，在外加几个电阻和 电容的情况下，就可以测量电压、温度等我们日常需要的量。这对很多日用电器的设计是很 宝贵的资源。ATMEL 的 51、2051、1051 均有多种封装，如 AT89C(S)51 有 PDIP、PLCC 和 PQFP/TQFP 等封装； 2051/1051 有 PDIP 和 SOIC 封装等。下图是部分封装实物。由于51系列单片机的内核都一样，所以在51单片机教材方面目前仍然沿用Intel MCS 8051 单片机的书籍。

4、开发软件和工具也是一样，我们统称为8051 开发系统、环境、等等， 如我们网站介绍的汇编程序ASM51、Keil C51、MedWin等均是针对8051内核单片机的开发 软件。单对AT89C51、AT89S51来说，在实际电路中可以直接互换80518751，替换8031只 是第31脚有区别，8031因内部没有ROM, 31脚需接地（GND）,单片机在启动后就到外面 程序存储器读取指令；而8051/8751/89C51因内部有程序存储器，31脚接高电平（VCC）, 单片机启动后直接在内部读取指令。也就是51芯片的31脚控制着单片机程序从内部读取还 是从外部读取， 31脚接电源，程序从内部读取， 31脚接地，程序从外部读取。其他无须改 动。另外，AT89C51、AT89S51替换8031后因不用外存储器，不必安装原电路的外存储器和 373 芯片。6、89S51与89C51的区别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

5、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、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，MCS-51内核实际上已经成 为一个8位单片机的标准。其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品而以。同样的一段程序， 在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL的89C5K已经停产）、89S51, PHILIPS （菲利浦），和WINBOND （华邦）等，我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL 公司的AT89C51单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由Flash （程序存储器的内容至少可以改写1000次）存储器取带了原来的ROM （一次性写入）， AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。不过在市场化方面， 89C51 受到了 PIC 单片机阵营的挑战， 89C51 最致命的缺陷在于不 支持ISP （

6、在线更新程序）功能，必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。 89S51就是在这样的背景下取代89C51的，现在，89S51目前已经成为了实际应用市场上新 的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51,将用AT89S51代替89S51 在工艺上进行了改进，89S51采用0.35新工艺，成本降低，而且将功能提升，增加了竞争力。 89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同时，Atmel不再接受89CXX的定单，大家在 市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，Atmel当然 也可以再恢复生产AT89C51。7、89S51 相对于 89C51 增加的新功能包括：1）性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低！2）ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作 环境中剥离。是一个强大易用的功能。3）最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更 高工作频率，从而具有了更快的计算速度。4）具有双工UART串行通道。5）内部集成

7、看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。6）双数据指示器。7）电源关闭标识。8）全新的加密算法，这使得对于89S51的*变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就 可以有效的保护知识产权不被侵犯。9）兼容性方面：向下完全兼容 51 全部字系列产品。比如 8051、 89C51 等等早期 MCS-51 兼容产品。和S51比起来，C51就要逊色一些，实际应用市场方面技术的进步是永远向前的。PIC 系列单片机由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品，首先采用了 RISC结构的嵌入式微控制器， 其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产 业的新趋势。现在 PIC 系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位，尤其在8 位单片机市场， 据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC单片机从覆盖市场出发，已有三种（又 称三层次）系列多种型号的产品问世，所以在全球都可以看到 PIC 单片机从电脑的外设、家 电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。现今的PIC单片 机已经是世界上最有影响力

8、的嵌入式微控制器之一。 PIC 8位单片机的分类PIC 8位单片机产品共有三个系列，即基本级、中级和高级。a基本级系列该级产品的特点是低价位，如PIC16C5X，适用于各种对成本要求严格的家 电产品选用。又如PIC12C5XX是世界第一个8脚的低价位单片机，因其体积很小，完全可以 应用在以前不能使用单片机的家电产品的空间。b中级系列 该级产品是PIC最丰富的品种系列。它是在基本级产品上进行了改进，并保持 了很高的兼容性。外部结构也是多种的，从8引脚到68引脚的各种封装，如PIC12C6XX。 该级产品其性能很高，如内部带有 A/D 变换器、 E2PROM 数据存储器、比较器输出、 PWM 输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。 c高级系列该系列产品如PIC17CXX，其特点是速度快，所以适用于高速数字运算的应用 场合中，加之它具备一个指令周期内（160ns）可以完成8X8（位）二进制乘法运算能力，所以可 取代某些DSP产品。再有PIC17CXX具有丰富的I/O控制功能,并可外接扩展EPROM和RAM， 使它成为目前8位单片机中性能最高的

9、机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。 上述的三层次（级）的PIC 8位单片机还具有很高的代码兼容性，用户很容易将代码从某型号 转换到另一个型号中。PIC 8位单片机具有指令少、执行速度快等优点，其主要原因是PIC 系列单片机在结构上与其它单片机不同。该系列单片机引入了原用于小型计算机的双总线和 两级指令流水结构。这种结构与一般采用CISC （复杂指令集计算机）的单片机在结构上是有不 同的。双总线结构具有 CISC 结构的单片机均在同一存储空间取指令和数据，片内只有一种总线。这种总线既 要传送指令又要传送数据（如图 1a 所示）。因此，它不可能同时对程序存储器和数据存储 器进行访问。因与CPU直接相连的总线只有一种，要求数据和指令同时通过，显然乱套” 这正如一个“瓶颈”，瓶内的数据和指令要一起倒出来，往往就被瓶颈卡住了。所以具有这 种结构的单片机，只能先取出指令，再执行指令（在此过程中往往要取数），然后，待这条指 令执行完毕，再取出另一条指令，继续执行下一条。这种结构通常称为冯?诺依曼结构，又 称普林斯顿结构。在这里PIC系列单片机采用了一种双总线结构，即所谓哈佛结构。这种结构有两种总线，即 程序总线和数据总线。这两种总线可以采用不同的字长，如PIC系列单片机是八位机，所以 其数据总线当然是八位。但低档、中档和高档的PIC系列机分别有12位、14位和16位的 指令总线。这样，取指令时则经指令总线，取数据时则经数据总线，互不冲突。 两级指令流水线结构由于PIC系列单片机采用了指令空间和数据空间分开的哈佛结构，用了两种位数不同 的总线。因此，取指令和取数据有可能同时交叠进行，所以在PIC系列微控制器中取指令和 执行指令就采用指令流水线结构。当第一条指令被取出后，随即进入执行阶段，这时可能会 从某寄存器取数而送至另一寄存器，或从一端口向寄存器传送数等，但数据不会流经程序总 线，而只是在数据总线中流动，因此，在这段时间内，程序总线有空，可以同时取出第二条 指令。当第一条指令执行完毕，就可执行第二条指令，同时取出第3条指令，如此等等。 这样，除了第一条

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