8051單片機的常見(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內核轉讓過(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（在系統編程），這使得只要有根ISP下載線(xiàn)就能在單片機應用系統板上進(jìn)行編程，無(wú)須拔下芯片插入編程器，在現場(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。這兩種芯片在國內有個(gè)很重要的用途，就是制作8051系統的仿真器。在西門(mén)子的手冊上說(shuō)，SST89C54和SST89C58可以反復編程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公司出的手冊上說(shuō)，AT89C51和AT89S51都是片內4K字節的FLASH程序 存儲器，128字節的片內RAM，2個(gè)定時(shí)器/計數器，6個(gè)中斷源，5個(gè)在手冊上可用中斷，2個(gè)中斷級別。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)驗和設計？

答：答案很簡(jiǎn)單，因為這兩種芯片容易買(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)＋國人編寫(xiě)免費的EASYISP軟件或者ISPDOWN軟件，在現場(chǎng)編程很方便。在保護自己的程序方面，這些芯片都有3級保護位，一旦寫(xiě)入保護，破譯芯片中的內容會(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手冊上說(shuō)，掉電模式下，芯片時(shí)鐘停止，調用掉電模式的指令是最后執行的指令。從掉電模式中恢復后，片內RAM的數據不丟失。復位時(shí)特殊功能寄存器被復位，但其它內部RAM的內容不改變。在VCC電源沒(méi)有達到正常電壓之前，復位不會(huì )發(fā)生。復位時(shí)芯片會(huì )自己等晶振的工作恢復正常。 進(jìn)入掉電模式時(shí)，軟件將位于片內數據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，這是標志。在使用內部程序存儲器時(shí)，P0口～P3口都會(huì )是數據。在使用外部程序存儲器時(shí)，P0口會(huì )浮空，P1～P3口都是數據。

3、AT89C51/AT89S51的空閑模式怎么用？

答：ATMEL手冊上說(shuō)，空閑模式下CPU內核進(jìn)入休眠，功耗下降，芯片內部的周邊設備－即定時(shí)器中斷、計數器中斷、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位來(lái)喚醒。 值得注意的是，當空閑模式由硬件復位來(lái)喚醒的時(shí)候，設備正常地從程序停止的地方恢復運行，內部運算器運行前要過(guò)2個(gè)機器周期。在該事件中，芯片上的硬件控制內部RAM的存取。當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?jì)却妗?進(jìn)入空閑模式時(shí)，軟件將位于片內數據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，這是標志。在使用內部程序存儲器時(shí)，P0口～P3口都是數據。在使用外部程序存儲器時(shí)，P0口浮空，P1~P3口都是數據。

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)很好用的內部看門(mén)狗?？撮T(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（不斷地復位它，表示程序自己沒(méi)有死機），過(guò)一段時(shí)間，它就會(huì )計數溢出，MCU就復位，以避免程序卡死后沒(méi)人管。 AT89S51的內部看門(mén)狗叫做WDTRST寄存器，14位長(cháng)度，最大計數值16383，即3FFFH，用來(lái)替代原來(lái)AT89C51要使用外部看門(mén)狗。其位置在內部數據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)機器周期，該定時(shí)器加1，直到自己復位（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33MHz。

5、如何選擇合適的晶振電容？

答：任何一個(gè)8051系統都需要一個(gè)時(shí)鐘來(lái)指導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)習設計中的問(wèn)題

1、如何開(kāi)始我的第1個(gè)設計？

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。在單片機學(xué)習中，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。在設計中學(xué)習一直是我向學(xué)生提倡的方法，因為這樣，學(xué)的實(shí)在、學(xué)的不會(huì )忘記。而且基本上一開(kāi)始，就可以接觸比較復雜點(diǎn)的東西了。

2、一個(gè)正規的設計要做哪幾步？答：除開(kāi)為了火燒眉毛趕交導師作業(yè)的人以外（開(kāi)個(gè)玩笑）。首先不要急，要寫(xiě)出設計的指標，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算能力是多少，有沒(méi)有可能完成需要的運算任務(wù)等。要學(xué)會(huì )一邊設計、一邊寫(xiě)設計說(shuō)明書(shū)，這點(diǎn)非常重要。一個(gè)設計投入工作之日不等于設計者就可以撒手不管了。而是不斷地改進(jìn)設計，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，上相應的網(wǎng)站收集些資料，在虛擬社區中同那些工程師們討論些問(wèn)題，虛心向高手學(xué)習、認真做好學(xué)習記錄，你的設計就一定會(huì )不斷進(jìn)步的。

3、我怎么才能靠單片機賺錢(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(zhù)你，也困惑著(zhù)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)驗成功后，可以移植成工業(yè)上恒溫箱的控制，可以賣(mài)設備、可以賣(mài)設計，不都是錢(qián)嗎？還可以象我一樣，把經(jīng)驗總結出來(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)的這些芯片上的標號我看不懂，有什么意義？

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