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1.3 80C51系列单片机
1.3.1 MCS-51系列单片机的常用芯片
在MCS-51系列单片机中,8051是最早最典型的产品,该系列其他单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,MCS是Intel公司的注册商标,所以凡Intel公司生产的以8051为核心单元的其他派生单片机都可称为MCS-51系列,也可简称为51系列。Intel公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其他公司,所以有很多公司在做以8051为核心的单片机,而这些公司生产的以8051为核心单元的派生单片机只能称为8051系列。
MCS-51系列单片机分为两大子系列,51子系列与52子系列。
51子系列:芯片型号的最后位数以1作为标志,属基本型产品,根据片内ROM的配置,对应的芯片为8031、8051、8751、80C31、80C51、87C51。
52子系列:芯片型号的最后位数以2作为标志,属增强型产品,根据片内ROM的配置,对应的芯片为8032、8052、8752、80C32、80C52、87C52。
这两大系列单片机的主要硬件特性见表1-1。
表1-1 两大系列单片机的主要硬件特性
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表中,芯片型号中用字母“C”标示的是指采用CHMOS工艺制作;芯片型号中未用字母“C”标示的是指采用HMOS工艺制作。此两类器件在功能上是完全兼容的,但采用CHMOS 工艺的芯片具有低功耗的特点,所消耗的电流要比HMOS工艺器件小得多。CHMOS工艺器件比HMOS器件多了两种节电的工作方式(掉电方式和待机方式),常用于构成低功耗的应用系统。
对应表1-1看,我们可以发现,8031、80C31、8032、80C32片内是没有ROM的,其余51系列的单片机的RAM大小为128B,52系列的RAM大小为256B;51系列的计数器为两个16位的计数器,52系列的计数器为3个16位计数器;51系列的中断源为5个,52系列的中断源为6个。
1.3.2 80C51系列单片机
80C51系列原系Intel公司MCS-51系列中一个采用CHMOS制造工艺的品种。自Intel公司将MCS-51系列单片机实行技术开放政策后,许多公司都以MCS-51系列中的基础结构8051为内核,通过内部资源的扩展和删减,推出了具有优异性能的各具特色的单片机。因此,现在的80C51已不局限于Intel公司,而是把所有厂家以8051为内核的各种型号的80C51兼容型单片机统称为80C51系列。
80C51系列中的所有单片机,不论其内部资源配置是扩展还是删减,其内核的结构都是保持80C51的内核结构。它们都具有以下特点。
① 普遍采用CMOS工艺,通常都能满足CMOS与TTL的兼容。
② 都和MCS-51系列有相同的指令系统。
③ 所有扩展功能的控制,并行扩展总线和串行总线UART都保持不变。
④ 系统的管理仍采用SFR模式,而增加的SFR不会和原有的80C51的21个SFR产生地址冲突。
⑤ 最大限度保持双列直插 DIP40封装引脚不变,必须扩展的引脚一般均在用户侧进行扩展,对单片机系统的内部总线均无影响。
上述特征保证了新一代的80C51系列单片机有更好的兼容性能。因此,我们通常提到的80C51不是专指Intel公司的Mask ROM的80C51,而是泛指80C51系列中的基础结构,它是以8051为内核通过不同资源配置而推出的一系列以 CHMOS 工艺制造生产的新一代的单片机系列。但在本书中,我们仍以Intel公司的80C51型号的单片机为例进行硬件及程序的分析。