8051單片機(jī)的常見(jiàn)問(wèn)題

1、MCS8051是什么東西？

答：最開(kāi)始，MCS8051是指INTEL公司出品的MCS51系列的單片機(jī)芯片，由于后來(lái)很多廠(chǎng)家的8051其指令集兼容INTEL公司的，所以，MCS8051又指8051基本指令集。

2、市面上有哪些常見(jiàn)的MCS8051兼容芯片？

答：INTEL的MCS8051內(nèi)核轉(zhuǎn)讓過(guò)很多廠(chǎng)家。目前用的比較多的，最常見(jiàn)的廠(chǎng)家有：

（1）ATMEL公司的AT 89C51 /AT89C52/AT89C55、AT 89S51 /AT89S52/AT89S53等。這些芯片可以反復(fù)編程1000次，常見(jiàn)的封裝是40引腳的PDIP。其中AT 89C51 已經(jīng)停產(chǎn)。AT代表ATMEL公司，C的意思就是該芯片使用CMOS工藝。S的意思就是該芯片具有ISP功能。C系列的換代產(chǎn)品是S系列，其最明顯的特點(diǎn)是加入了ISP功能，即In System Programeable（在系統(tǒng)編程），這使得只要有根ISP下載線(xiàn)就能在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板上進(jìn)行編程，無(wú)須拔下芯片插入編程器，在現(xiàn)場(chǎng)改變程序時(shí)比較方便。

（2）ATMEL公司的AT89C2051和AT89C4051等。這些芯片都只有20引腳，芯片上資源較少，一般做些簡(jiǎn)單的玩具和儀表。

（3）SST公司的SST89C54/C55。這兩種芯片在國(guó)內(nèi)有個(gè)很重要的用途，就是制作8051系統(tǒng)的仿真器。在西門(mén)子的手冊(cè)上說(shuō)，SST89C54和SST89C58可以反復(fù)編程1萬(wàn)次～10萬(wàn)次（新出的）。所以凡是用這兩者芯片做仿真CPU的仿真器，到了一定時(shí)間后都要更換寫(xiě)壞了的芯片。因此在購(gòu)買(mǎi)所謂的8051 FLASH仿真器時(shí)一定要注意這個(gè)問(wèn)題。

3、AT89C51/AT89S51和基本MCS8051的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)各是什么？

答：在A(yíng)TMEL公司出的手冊(cè)上說(shuō)，AT89C51和AT89S51都是片內(nèi)4K字節(jié)的FLASH程序 存儲(chǔ)器，128字節(jié)的片內(nèi)RAM，2個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，5個(gè)在手冊(cè)上可用中斷，2個(gè)中斷級(jí)別。都支持掉電模式和空閑模式，都是MSC8051指令集。這兩種芯片與INTEL的8051芯片相比，多了些東西，比如6個(gè)中斷源就比書(shū)上MCS8051的5個(gè)中斷多1個(gè)，這個(gè)中斷源用于芯片的編程。另外多了所謂的空閑模式和掉電模式。

二、AT89C51/AT89S51的問(wèn)題

1、為什么要采用這兩種芯片做8051基本實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)？

答：答案很簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@兩種芯片容易買(mǎi)的到，價(jià)格也便宜，一般在10元以下。特別是AT89C51已經(jīng)停產(chǎn)后，其換代產(chǎn)品AT89S51在價(jià)格基本不變的條件下，多了ISP功能，利用一條ISP下載線(xiàn)＋國(guó)人編寫(xiě)免費(fèi)的EASYISP軟件或者ISPDOWN軟件，在現(xiàn)場(chǎng)編程很方便。在保護(hù)自己的程序方面，這些芯片都有3級(jí)保護(hù)位，一旦寫(xiě)入保護(hù)，破譯芯片中的內(nèi)容會(huì)變的非常困難。

2、AT89C51/AT89S51的掉電模式怎么用？

答：雖然AT89C51已經(jīng)停產(chǎn)，但市面上還是有很多存貨的。而AT89S51在這方面與其兼容。在A(yíng)TMEL手冊(cè)上說(shuō)，掉電模式下，芯片時(shí)鐘停止，調(diào)用掉電模式的指令是最后執(zhí)行的指令。從掉電模式中恢復(fù)后，片內(nèi)RAM的數(shù)據(jù)不丟失。復(fù)位時(shí)特殊功能寄存器被復(fù)位，但其它內(nèi)部RAM的內(nèi)容不改變。在VCC電源沒(méi)有達(dá)到正常電壓之前，復(fù)位不會(huì)發(fā)生。復(fù)位時(shí)芯片會(huì)自己等晶振的工作恢復(fù)正常。 進(jìn)入掉電模式時(shí)，軟件將位于片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM的87H地址的PCON的PCON.1，即PD位置1，此時(shí)ALE引腳和/PSEN引腳都會(huì)置為0，這是標(biāo)志。在使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口～P3口都會(huì)是數(shù)據(jù)。在使用外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口會(huì)浮空，P1～P3口都是數(shù)據(jù)。

3、AT89C51/AT89S51的空閑模式怎么用？

答：ATMEL手冊(cè)上說(shuō)，空閑模式下CPU內(nèi)核進(jìn)入休眠，功耗下降，芯片內(nèi)部的周邊設(shè)備－即定時(shí)器中斷、計(jì)數(shù)器中斷、外部中斷、串口中斷仍然工作。該模式與掉電模式不同的是，空閑模式由軟件調(diào)用。芯片上的RAM和特殊功能寄存器在該模式下保持原來(lái)的值?？臻e模式可以由任何中斷或者硬件復(fù)位來(lái)喚醒。 值得注意的是，當(dāng)空閑模式由硬件復(fù)位來(lái)喚醒的時(shí)候，設(shè)備正常地從程序停止的地方恢復(fù)運(yùn)行，內(nèi)部運(yùn)算器運(yùn)行前要過(guò)2個(gè)機(jī)器周期。在該事件中，芯片上的硬件控制內(nèi)部RAM的存取。當(dāng)空閑模式被硬件喚醒時(shí)，要排除不希望的端口的寫(xiě)操作。在調(diào)用空閑模式的指令后面的第1條指令不能是寫(xiě)端口引腳或者是寫(xiě)外部?jī)?nèi)存。 進(jìn)入空閑模式時(shí)，軟件將位于片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM的87H地址的PCON的PCON.0，即IDL位置1，此時(shí)ALE引腳和/PSEN都會(huì)置被為0，這是標(biāo)志。在使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口～P3口都是數(shù)據(jù)。在使用外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口浮空，P1~P3口都是數(shù)據(jù)。

4、這兩款芯片有什么具體不同的地方？

答：有無(wú)ISP功能、特殊功能寄存器和不同的極限工作頻率。AT89S51不但多了ISP功能，還有一個(gè)很好用的內(nèi)部看門(mén)狗。看門(mén)狗是直譯的說(shuō)法，即一個(gè)不斷自己工作的定時(shí)器，如果不不斷地“喂”它（不斷地復(fù)位它，表示程序自己沒(méi)有死機(jī)），過(guò)一段時(shí)間，它就會(huì)計(jì)數(shù)溢出，MCU就復(fù)位，以避免程序卡死后沒(méi)人管。 AT89S51的內(nèi)部看門(mén)狗叫做WDTRST寄存器，14位長(zhǎng)度，最大計(jì)數(shù)值16383，即3FFFH，用來(lái)替代原來(lái)AT89C51要使用外部看門(mén)狗。其位置在內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的十六進(jìn)制地址0A6H。激活該看門(mén)狗的方法是先向該地址寫(xiě)01EH，然后寫(xiě)0E1H即可。此看門(mén)狗在晶振工作時(shí)工作！在CPU掉電模式下，該功能失效。如果晶振工作，每個(gè)機(jī)器周期，該定時(shí)器加1，直到自己復(fù)位（喂狗）或者溢出。

AT89C51最高可以使用的晶振頻率時(shí)24MHz，AT89S51可以使用的晶振頻率更高，達(dá)33MHz。

5、如何選擇合適的晶振電容？

答：任何一個(gè)8051系統(tǒng)都需要一個(gè)時(shí)鐘來(lái)指導(dǎo)MCU芯片工作。很多書(shū)上說(shuō)AT89C51/AT89S51使用的晶振配合的兩個(gè)電容C1和C2選25pF的陶瓷電容，取得是下限。 實(shí)際上，AT89C51/AT89SS51的這兩個(gè)電容的取值范圍如下：如果使用的是晶振，可取30pF±10pF。如果使用的是陶瓷振蕩器，那么電容就要取40±10pF。本人就買(mǎi)35pF的陶瓷電容，反正不管是配合使用什么振蕩器，都可以用。

三、學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

1、如何開(kāi)始我的第1個(gè)設(shè)計(jì)？

答：記得學(xué)C語(yǔ)言的時(shí)候，第1個(gè)例子就是“Hello,World!”，不知道激起了多少程序員的夢(mèng)想。在單片機(jī)學(xué)習(xí)中，一般第1個(gè)例子就是流水燈，也有人把它叫做跑馬燈的。從這個(gè)例子入門(mén)后，你可以想想看看，怎么反向流動(dòng)？怎么象霓虹燈那樣閃爍？等等。在設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)一直是我向?qū)W生提倡的方法，因?yàn)檫@樣，學(xué)的實(shí)在、學(xué)的不會(huì)忘記。而且基本上一開(kāi)始，就可以接觸比較復(fù)雜點(diǎn)的東西了。

2、一個(gè)正規(guī)的設(shè)計(jì)要做哪幾步？答：除開(kāi)為了火燒眉毛趕交導(dǎo)師作業(yè)的人以外（開(kāi)個(gè)玩笑）。首先不要急，要寫(xiě)出設(shè)計(jì)的指標(biāo)，比如要完成什么功能、使用多少伏特的電源、是交流供電還是直流供電、等等。然后選擇要使用什么芯片。分析一下這些芯片具體運(yùn)算能力是多少，有沒(méi)有可能完成需要的運(yùn)算任務(wù)等。要學(xué)會(huì)一邊設(shè)計(jì)、一邊寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，這點(diǎn)非常重要。一個(gè)設(shè)計(jì)投入工作之日不等于設(shè)計(jì)者就可以撒手不管了。而是不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)，完成更加完善的功能。平常的時(shí)候還多看看相關(guān)的書(shū)本、雜志，上相應(yīng)的網(wǎng)站收集些資料，在虛擬社區(qū)中同那些工程師們討論些問(wèn)題，虛心向高手學(xué)習(xí)、認(rèn)真做好學(xué)習(xí)記錄，你的設(shè)計(jì)就一定會(huì)不斷進(jìn)步的。

3、我怎么才能靠單片機(jī)賺錢(qián)？

答：這大概是最重要的問(wèn)題之一了。這個(gè)問(wèn)題不但困惑著你，也困惑著我的學(xué)生（笑）。這其實(shí)并不困難，關(guān)鍵在于你要觀(guān)查周?chē)说男枰?，善于觀(guān)察，善于分析，善于移植。比方作個(gè)金魚(yú)缸的溫度控制，實(shí)驗(yàn)成功后，可以移植成工業(yè)上恒溫箱的控制，可以賣(mài)設(shè)備、可以賣(mài)設(shè)計(jì)，不都是錢(qián)嗎？還可以象我一樣，把經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)，一起討論一下，可以交到朋友。他有活干的時(shí)候，自然也會(huì)叫上你。條條道路通羅馬，路就在腳下

4、你說(shuō)的這些芯片上的標(biāo)號(hào)我看不懂，有什么意義？

答：這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得很?chē)?yán)謹(jǐn)。知道這些標(biāo)號(hào)就不會(huì)被奸商欺騙。以AT 89S51 為例，有很多不同的型號(hào)，如下表：