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单片机:8051、8031、89C51,89S51

2013年9月21日 / 105次阅读
计算机

单片机简介

单片微型计算机简称单片机,简单来说就是集CPU(运算、控制)、RAM(数据存储-内存)、ROM(程序存储)、输入输出设备(串口、并口等)和中断系统处于同一芯片的器件,在我们自己的个人电脑中,CPU、RAM、ROM、I/O这些都是单独的芯片,然后这些芯片被安装在一个主板上,这样就构成了我们的PC主板,进而组装成电脑,而单片机只是将这所有的集中在了一个芯片上而已。

8051、8031、89C51和89S51关系

我们平常老是讲8051,又有什么8031,现在又有89C51,89s51它们之间究竟是什么关系?

MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称,这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机,而8031是前些年在我国最流行的单片机,所以很多场合会看到8031的名称。

INTEL公司将MCS51的核心技术授权(卖)给了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051为核心的单片机,当然,功能或多或少有些改变,以满足不同的需求,其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机。至于国内用到的很多的AT系列的单片机其实就是ATMEL公司在8031内核之外添加其他功能生产了系列的单片机。

这里要补充说明下,最先出现的单片机其实是Intel公司的8031单片机,他是单片机的鼻祖,但是它本身是没有内部程序存储器的,之后随着flash ROM技术的发展,出现了能够存储程序的8051系列单片机。

AVR和PIC都是跟8051单片机的机构不同的8位单片机,因为结构不同,所以他的汇编指令也不同,并且他们都是使用的RISC指令集,只有几十条指令。

DSP其实也是一种特殊的单片机,他从8bit到32bit的都有,他专门是用来计算数字信号的,在某些计算公式上,他甚至比现在的家用计算机的最快CPU还要快,比如说一个32bit的DSP能在一个指令周期内完成一个32bit数乘以32bit数再加上一个32bit数的计算。

 

8位时代的传奇老炮儿——8051

说起8051内核,熟悉嵌入式领域的朋友,几乎无人不知无人不晓。8051作为一款诞生了数十年之久的微处理器内核,在8位嵌入式微处理器内核领域,它是当之无愧的传奇老炮儿。

自从Intel于1980年为嵌入式系统开发 Intel MCS-51 (通常简称 8051)单芯片微控制器(简称单片机)至今,8051内核架构已经走过将近40个年头。Intel还以专利转让的形式把8051内核转让给了许多其他半导体公司,这些公司进一步发展出不同型号基于8051内核的微控制器芯片,因此形成了一个庞大的8051家族。

由于几十年发展下来的庞大的用户群和生态环境,以及多年来众多备受肯定的成功产品,可以说8051内核几乎成为8位微处理器内核的业界标杆。8051内核架构在1998年失去专利保护,久经沙场的它再次迸发出强大的二次生命力,各种形式的8051架构MCU(微控制器Microcontroller Unit)进一步涌入市场,各种基于8051内核的芯片产品层出不穷,各种免费版本的8051内核IP也可以从各种渠道获取。

当然由于8051内核并没有一个统一的组织和标准进行管理,所以也存在着体系结构混乱,各种增强型复杂多样的问题,虽然时常也都自称为8051内核,但是其实各有差别,琳琅满目让人难以分辨。但是这丝毫无法影响8051内核的经典地位,时至今日,虽然目前微处理器内核正在经历着向32位架构迁移的大趋势,但是8051内核仍然有着举足轻重的地位,在大量的MCU,数模混合芯片,SoC芯片中仍能看到8051内核的身影,并且在相当长的时间内,在适合8位架构处理器内核的应用领域中都将继续使用8051内核,可以说是廉颇虽老,尚能饭也。

8051内核之所以能在嵌入式领域取得如此成功的地位,可以归功于如下几个方面的原因:

  • 广泛的被认知度,简单的体系结构。
  • 没有知识产权的限制,免费和开源的版本众多,非常适合中小型芯片公司采用。
  • 庞大的用户群以及相应的生态系统。
  • 成熟且免费的软件工具链支持。

尽管如此,8051作为一款诞生了接近40年的8位CISC(复杂指令集)架构内核,虽然是老骥伏枥壮心不已,但是由于其性能低下,寻址范围局限,已经难以适应更多的新兴应用领域。随着IoT的发展和崛起,虽然嵌入式领域对于处理器内核的需求更加井喷,但是更多的是开始采用32位架构,且很多传统的8位应用领域也在开始向着32位架构迁移。

本文链接:https://www.maixj.net/ict/51-20707

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《单片机:8051、8031、89C51,89S51》有1条留言

  • 麦新杰

    单片机,单独一个芯片就是计算机! []


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