8051單片機于1981年首次制造,是屬于MCS-51單芯片的一種,比Intel 8048要晚出來一些。多年來,8051一直是最流行的微控制器系列之一,對入門學習單片機的人來說,仍是具有生命力的。下面英銳恩單片機開發(fā)公司的工程師們告訴你,使用8051單片機作為入門芯片,為什么選擇8051?
現(xiàn)在,英特爾已經(jīng)不再制造基于8051單片機,但是其他公司仍然生成基于8051的芯片,比如賽普拉斯、Maxim、Microchip/Atmel和Silicon Labs,后者的類型最多。
作為片上系統(tǒng)(SOC)解決方案,8051作為藍牙模塊的附件也變得流行。例如德州儀器的CC2541系列,Silicon Labs的Bluegiga模塊和HC-05/06模塊。這些單片機的優(yōu)點是,你可以在藍牙堆棧上添加自己的代碼,并避免在項目中配置單獨的微控制器。
作為一種半定制電路,F(xiàn)PGA設計有相當多的8051IP內(nèi)核。它還可與DSP一起打包,用于處理音頻的處理器。
經(jīng)典的8051架構非?;A,因此易于學習。
值得研究的是,8051內(nèi)核的一個特性是包含一個布爾處理引擎,該引擎允許在選定的內(nèi)部寄存器,端口和選擇的RAM位置上直接有效地執(zhí)行位級布爾邏輯運算。內(nèi)部RAM位置0x20-0x2F的16字節(jié)(128位)是可位尋址的。
另一個特性是包含四個存儲體可選工作寄存器組(R0-R7),這大大減少了完成中斷服務程序所需的時間。通過一條指令,8051可以切換寄存器組,而不是將關鍵寄存器傳輸?shù)蕉褩;蛑付≧AM位置的耗時任務。這些寄存器還允許8051快速執(zhí)行上下文切換。
研究8051單片機的另一個原因是它是少數(shù)幾個帶有基于累加器的CISC指令集的微控制器之一,雖然與80x86架構的“老表”相比是一個簡單的指令集。
經(jīng)典的基于8051的微控制器通常包括一個或兩個UART,兩個或三個定時器,128或256字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM(其中16個字節(jié)是可位尋址的),最多128個字節(jié)的I/O,512個字節(jié)到64KB內(nèi)部程序存儲器,有時是位于外部數(shù)據(jù)空間中的一定數(shù)量的擴展數(shù)據(jù)RAM(ERAM)。較新的變體包括流行的串行接口,如I2C,SPI和USB。
值得注意的是,8051單片機為嚴格的哈佛架構,它只能執(zhí)行從程序存儲器中取出的代碼,并且沒有寫入程序存儲器的指令。因此,如果沒有額外的硬件,通常無法通過無線方式進行固件更新。