單片機(jī)（microcontroller，又稱(chēng)微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計(jì)算機(jī)。這些部件包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種I/O接口電路。8051系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖

8051是MCS-51系列單片機(jī)中的一個(gè)產(chǎn)品。MCS-51系列單片機(jī)是Intel公司推出的通用型單片機(jī)。它的基本型產(chǎn)品是8051、8031和8751。這3個(gè)產(chǎn)品只是片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的制造工藝不同。8051的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM為掩膜型的，在制造芯片時(shí)已將應(yīng)用程序固化進(jìn)去，使它具有了某種專(zhuān)用的功能；8031片內(nèi)無(wú)ROM，使用時(shí)需要外接ROM；8751的片內(nèi)ROM是EPROM的，固化的應(yīng)用程序可以方便地改寫(xiě)。

以上3個(gè)器件是HMOS工藝的。此外低功耗基本型的CMOS工藝器件80C51，80C31和87C51等，分別與上述器件兼容。CMOS具有低功耗的特點(diǎn)，如8051功耗約為630mW，而80C51的功耗只有120mW。

除片外ROM類(lèi)型不同外，8051、8031和8751的其他性能完全相同。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

8位CPU

片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路

32根I/O線

外部存儲(chǔ)器ROM和RAM尋址范圍64KB

2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

5個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)

全雙工串行口

布爾處理器

MCS-51系列單片機(jī)已有十多個(gè)產(chǎn)品。其性能如表

表中列出了4組性能上略有差異的單片機(jī)。前兩組屬于同一規(guī)格，都可稱(chēng)為51系列；后兩組為52系列，性能要高于51系列。除了存儲(chǔ)器等差別外，8052片內(nèi)ROM中還掩膜了BASIC解釋程序，因而可以直接使用BASIC程序。此外，87C51和87C252還具有兩級(jí)程序保密系統(tǒng)。

8051系列單片機(jī)系列指的是MCS-51系列和其他公司的8051派生產(chǎn)品。這些派生產(chǎn)品是在基本型基礎(chǔ)上增強(qiáng)了各種功能的產(chǎn)品，如高級(jí)語(yǔ)言型、Flash型、EEPROM型、A/D型、DMA型、多并行口型、專(zhuān)用接口型和雙控制器串行通信型等。Atmel公司的AT89系列單片機(jī)把8051內(nèi)核與其Flash專(zhuān)利存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合，具有較高的性?xún)r(jià)比。Philips公司具有豐富的外圍部件，是8051系列單片機(jī)品種最多的生產(chǎn)廠家。Dallas公司和Infineon公司的單片機(jī)增加了數(shù)據(jù)指針和運(yùn)算能力。ADI公司和TI公司把ADC、DAC和8051內(nèi)核結(jié)合起，推出微轉(zhuǎn)換器系列芯片。Cypress公司把8051內(nèi)核和USB接口結(jié)合起來(lái)，推出USB控制器芯片。Silicon Labs公司的片上系統(tǒng)（SOC：system of chip）單片機(jī)C8051F系列改進(jìn)了8051內(nèi)核，具有JTAG接口，可實(shí)現(xiàn)在線下載和調(diào)試程序，是8051最具生命力的體現(xiàn)。目前這些增強(qiáng)型8051系列產(chǎn)品都基于CMOS工藝，故又稱(chēng)80C51系列。它們給8位單片機(jī)注入了新的活力，為它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用開(kāi)拓了更加廣泛的前景

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