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MCS-51單片機

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MCS-51單片機是指由美國INTEL公司生產的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了許多品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產品，該系列其它單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣於用8051來稱呼MCS-51系列單片機 [1]  。
MCS-51單片機是一種集成的電路芯片，是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調製電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。
中文名
MCS-51單片機
分    類
基本型51子系列和增強型52子系列
生產商
Intel公司
推出時間
1980年
典型產品
8051
字    長
8位
最高時鐘頻率
12MHz

目錄

  1. 1 分類
  2. 2 主要產品
  3. 3 內部組成
  4. 4 信號引腳

MCS-51單片機分類

1、根據單片機內部程序存儲器的配置不同
(1)無ROM(ROMless)型：8031、80C31、8032、80C32　 [2] 
(2)帶MaskROM（掩模ROM）型：8051、80C51、8052、80C52　 [2] 
(3)帶EPROM型：8751、87C51、8752　 [2] 
(4)帶E²PROM型：8951、89C51、8952、89C52 [2] 
2、根據單片機內部存儲器的容量配置不同
(1)51子系列：芯片型號的最末位數字以1作為標誌，是基本型產品 [2]  。
(2)52子系列：芯片型號的最末位數字以2作為標誌，是增強型產品。 [2] 
3、根據芯片的半導體製造工藝不同
(1)HMOS工藝型：芯片型號中無C的產品 [2] 
(2)CHMOS工藝型：芯片型號中有C的產品 [2] 

MCS-51單片機主要產品

MCS-51系列單片機分類
系列
型號
片內存儲器
片外存儲器尋址範圍
I/O口
中斷源
/個
定時/計數器
/個×位
ROM
RAM
RAM
ROM
並行
/個×位
串行
/個
51子系列
8031, 80C31
無
256B
64KB
64KB
4×8
1
5
2×16
8051, 80C51
4KB ROM
8751, 87C51
4KB EPROM
8951, 89C51
4KB E²PROM
52子系列
8032, 80C32
無
512B
6
3×16
8052, 80C52
8KB ROM
8752, 87C52
8KB EPROM
8952, 89C52
8KB E²PROM
參考資料 [2] 

MCS-51單片機內部組成

MCS-51單片機的總體結構如圖1所示。
圖1MCS-51單片機的總體結構 圖1MCS-51單片機的總體結構

MCS-51單片機信號引腳

(1)DIP：40引腳雙列直插封裝 (dual-in-line package)
DIP：40引腳雙列直插封裝 (dual-in-line package) DIP：40引腳雙列直插封裝 (dual-in-line package)
40引腳圖（DIP） 40引腳圖（DIP）
(2)QFP：40引腳四側引腳扁平封裝（quad flat package）
QFP：40引腳四側引腳扁平封裝(quad flat package） QFP：40引腳四側引腳扁平封裝(quad flat package）
(3)PLCC： 44引腳方形封裝帶引線的塑料芯片載體(plastics leaded chip carrier)
PLCC：44引腳方形封裝帶引線的塑料芯片載體 PLCC：44引腳方形封裝帶引線的塑料芯片載體
PLCC和QFP的44引腳圖 PLCC和QFP的44引腳圖
MCS-51單片機的內核：8051CPU，CPU的內部集成有運算器和控制器，運算器完成運算操作（包括數據運算、邏輯運算等），控制器完成取指令、對指令譯碼以及執行指令。 [3] 
MCS-51單片機的片內資源：中央處理器(CPU)、數據存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)、定時/計數器(ROM)、並行輸入輸出(I/O)口、全雙工串行口、中斷系統、時鐘電路。 [3] 
中央處理器(CPU)：是整個單片機的核心部件，是8位數據寬度的處理器，能處理8位二進制數據或代碼，CPU負責控制、指揮和調度整個單元系統協調的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 [3] 
數據存儲器(RAM)：8051內部有128字節數據存儲器（RAM）和21個專用寄存器單元，它們是統一編址的，專用寄存器有專門的用途，通常用於存放控制指令數據，不能用作用户數據的存放，用户能使用的RAM只有128個字節，可存放讀寫的數據，運算的中間結果或用户定義的字型表。 [3] 
程序存儲器(ROM)：8051共有4K字節程序存儲器（ROM），用於存放用户程序和數據表格。 [3] 
定時/計數器(ROM)：8051有兩個16位的可編程定時/計數器，以實現定時或計數，當定時/計數器產生溢出時，可用中斷方式控制程序轉向。 [3] 
並行輸入輸出(I/O)口：8051共有4個8位的並行I/O口(P0、P1、P2、P3)，用於對外部數據的傳輸。 [3] 
全雙工串行口：8051內置一個全雙工異步串行通信口，用於與其它設備間的串行數據傳送，該串行口既可以用作異步通信收發器，也可以當同步移位器使用。 [3] 
中斷系統：8051具備較完善的中斷功能，有五個中斷源（兩個外中斷、兩個定時/計數器中斷和一個串行中斷），可基本滿足不同的控制要求，並具有2級的優先級別選擇。 [3] 
時鐘電路：8051內置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用於產生整個單片機運行的時序脈衝，但需外接晶體振盪器和振盪電容。 [3] 
參考資料
  • 1.    張毅剛．新編MCS-51單片機應用設計（第3版）：哈爾濱工業大學出版社，2008-4-1
  • 2.    郭文川主編．《MCS-51單片機原理、接口及應用》．北京市海淀區萬壽路173信箱（1000360)：電子工業出版社，2013年：11
  • 3.    電子發燒友網：MCS-51 系列單片機