8051微控制器是嵌入式系統(tǒng)、消費(fèi)電子、汽車等各個(gè)領(lǐng)域中最流行和最常用的微控制器之一，技術(shù)上稱為Intel MCS-51架構(gòu)。8051微控制器系列是由Intel公司在1980年開發(fā)，在80年代非常流行(當(dāng)然現(xiàn)在也很流行)。

8051微控制器具有串行通信、定時(shí)器、中斷等許多功能，因此許多大學(xué)生和初學(xué)者開始使用8051微控制器來研究微控制器的原理(盡管這種趨勢(shì)似乎隨著Arduino的引入而改變)。

現(xiàn)在看來，8051微控制器可能看起來有點(diǎn)過時(shí)，但小編認(rèn)為，它是開始使用微控制器、嵌入式系統(tǒng)和編程(C語言和匯編)的最佳平臺(tái)之一，而對(duì)于剛?cè)腴T的朋友，好好研究8051微控制器是非常有必要的。

8051單片機(jī)介紹及歷史

英特爾的8051微控制器(英特爾MSC-51 架構(gòu))是8048微控制器(英特爾MSC-48架構(gòu))的后繼產(chǎn)品。

最初，8051微控制器是使用N-MOS技術(shù)開發(fā)的，但使用電池供電的設(shè)備及其低功耗導(dǎo)致使用CMOS技術(shù)(以低功耗而聞名)。

盡管英特爾開發(fā)了8051微控制器(2007年停產(chǎn))，但仍有20多家半導(dǎo)體制造商生產(chǎn)兼容8051的微控制器，即基于MSC-51架構(gòu)的處理器。

不同廠家生產(chǎn)的部分8051微控制器有：Atmel (AT89C51, AT89S51)、Phillips (S87C654)、STC Micro (STC89C52)、Infineon (SAB-C515, XC800)、Siemens (SAB-C501)、Silicon Labs (C8051) 、NXP(NXP700、NXP900)等。

大多數(shù)現(xiàn)代8051微控制器是硅 IP內(nèi)核(知識(shí)產(chǎn)權(quán)內(nèi)核)，但也可以使用分立的8051微控制器IC。由于其低功耗、較小的尺寸和簡(jiǎn)單的架構(gòu)，8051 IP內(nèi)核用于 FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)和SoC(片上系統(tǒng))，而不是基于高級(jí)ARM架構(gòu)的MCU。

8051微控制器基礎(chǔ)知識(shí)

8051是一個(gè)8位微控制器，即8051微控制器(內(nèi)部和外部)的數(shù)據(jù)總線為8位寬。它是一個(gè)基于CISC具有哈佛架構(gòu)的微控制器(獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)。由于微控制器的基本布局包括 CPU、ROM、RAM 等。8051微控制器也有類似的布局，下圖顯示了典型805 微控制器的簡(jiǎn)要布局示意圖：

8051微控制器基本特性

8051微控制器的一些基本特性主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：

8位ALU：ALU或算術(shù)邏輯單元是微控制器的核心。它對(duì)二進(jìn)制數(shù)執(zhí)行算術(shù)和按位運(yùn)算。8051中的ALU是一個(gè)8位 ALU，即它可以對(duì)8位數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。

8位累加器：累加器是與ALU相關(guān)的重要寄存器。8051中的累加器是一個(gè)8位寄存器。

RAM：8051微控制器具有128字節(jié)的RAM，其中包括SFR和輸入/輸出端口寄存器。

ROM：8051有4KB的片上ROM(程序存儲(chǔ)器)。

I/O 端口：8051有四個(gè)8位輸入/輸出端口，可按位尋址和雙向。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：8051有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。

串口：8051支持全雙工UART通信。

外部存儲(chǔ)器：8051微控制器一次可以訪問兩條16位地址線：RAM和ROM各一條。8051微控制器可以訪問RAM和ROM的總外部存儲(chǔ)器為64KB。

附加功能：中斷、片上振蕩器、布爾處理器、掉電模式等。

注意：一些特性，如RAM和ROM的大小、定時(shí)器的數(shù)量等，不是通用的，它們因制造商而異。

8051微控制器封裝

8051微控制器有多種IC封裝類型可供選擇，最流行和最常用的8051微控制器封裝是雙列直插式或DIP。它通常以40針PDIP或塑料DIP IC的形式提供。

另一種常見的封裝類型是44-Lead PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)，它是一種表面貼裝封裝。8051微控制器的另一種表面貼裝封裝是44引腳TQFP(薄四方扁平封裝)。

8051控制器的應(yīng)用

即使隨著許多先進(jìn)和優(yōu)越的微控制器的發(fā)展，8051微控制器仍在許多嵌入式系統(tǒng)和應(yīng)用中使用。8051微控制器的一些應(yīng)用如下：

消費(fèi)類電器(電視調(diào)諧器、遙控器、電腦、縫紉機(jī)等)。

家庭應(yīng)用(電視、錄像機(jī)、視頻游戲、攝像機(jī)、樂器、家庭安全系統(tǒng)、車庫開門器等)。

通信系統(tǒng)(手機(jī)、對(duì)講機(jī)、答錄機(jī)、尋呼設(shè)備等)。

辦公室(傳真機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等)。

汽車(安全氣囊、ABS、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速箱控制、溫度控制、無鑰匙進(jìn)入等)。

航空航天。

醫(yī)療器材。

防御系統(tǒng)。

機(jī)器人技術(shù)。

工業(yè)過程和流量控制。

無線電和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

遙感控制。

總結(jié)

簡(jiǎn)單來說，8501微控制器是一款很老舊的微控制器，雖然Intel公司早已停產(chǎn)，但當(dāng)前8501微控制器的應(yīng)用依舊非常廣泛，而且設(shè)計(jì)到多個(gè)領(lǐng)域。

另外，對(duì)于初學(xué)者而言，學(xué)習(xí)8501微控制器工作機(jī)制，能夠更好的理解和研究當(dāng)前更深層次架構(gòu)的各類型號(hào)微處理器。