[學(xué)習(xí)要求] 掌握MCS-51單片機(jī)的基本概念和基本原理。
[重點(diǎn)與難點(diǎn)]
重點(diǎn)：單片機(jī)的基本原理與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
難點(diǎn)：MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
[理論內(nèi)容]
一、MCS-51單片機(jī)概述
MCS-51系列單片機(jī)主要包括8031、8051和8751等通用產(chǎn)品，其主要功能如下：
1、8位CPU 2、4kbytes 程序存儲(chǔ)器(ROM)
3、128bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) 4、32條I/O口線
5、111條指令，大部分為單字節(jié)指令 6、21個(gè)專用寄存器
7、2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 8、5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級
9、一個(gè)全雙工串行通信口 10、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB
11、外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB 12、邏輯操作位尋址功能
13、雙列直插40PinDIP封裝 14、單一+5V電源供電
MCS-51以其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機(jī)”，為以后的其它單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。正因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能和完善的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后來的許多廠商多沿用或參考了其體系結(jié)構(gòu)，有許多世界大的電氣商豐富和發(fā)展了MCS-51單片機(jī)，象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半導(dǎo)體公司都推出了兼容MCS-51的單片機(jī)產(chǎn)品，就連我國的臺(tái)灣WINBOND公司也發(fā)展了兼容C51的單片機(jī)品種。
近年來C51獲得了飛速的發(fā)展，C51的發(fā)源公司INTEL由于忙于開發(fā)PC及高端微處理器而無精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來的基礎(chǔ)上發(fā)展了高速I/O口，A/D轉(zhuǎn)換器，PWM(脈寬調(diào)制)、WDT等增強(qiáng)功能，并在低電壓、微功耗、擴(kuò)展串行總線(I2C)和控制網(wǎng)絡(luò)總線(CAN)等功能加以完善。
PHILIPS公司在發(fā)展C51的低功耗，高速度和增強(qiáng)型功能上作了不少貢獻(xiàn)，當(dāng)初主要由其來發(fā)展C51單片機(jī)，他們的83Cxx和87Cxx系列省去了并行擴(kuò)展總線，適合于作為家用電器類控制的經(jīng)濟(jì)型單片機(jī)。

ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容C51的單片機(jī)，完美地將Flash(非易失閃存技術(shù))EEPROM與80C51內(nèi)核結(jié)合起來，仍采用C51的總體結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，F(xiàn)lash的可反擦寫程序存儲(chǔ)器能有效地降低開發(fā)費(fèi)用，并能使單片機(jī)作多次重復(fù)使用。
Siemens公司也沿用C51的內(nèi)核，相繼推出了C500系列單片機(jī)，在保持了與C51指令兼容的前提下，其產(chǎn)品的性能得到了進(jìn)一步的提升，特別是在抗干擾性能，電磁兼容和通信控制總線功能上獨(dú)樹一幟，其產(chǎn)品常用于工作環(huán)境惡劣的場合。亦適用于通信和家用電器控制領(lǐng)域。
還有臺(tái)灣的WINBOND公司亦開發(fā)了一系列兼容C51的單片機(jī)，其產(chǎn)品通常具備豐富的功能特性，而且與其質(zhì)優(yōu)價(jià)廉在市場也占有一定的分額。