8051單片機(jī)的常見問題

1、MCS8051是什么東西？

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

2、市面上有哪些常見的MCS8051兼容芯片？

答：INTEL的MCS8051內(nèi)核轉(zhuǎn)讓過很多廠家。目前用的比較多的，最常見的廠家有：

（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下載線就能在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板上進(jìn)行編程，無須拔下芯片插入編程器，在現(xiàn)場改變程序時比較方便。

（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，一般做些簡單的玩具和儀表。

（3）SST公司的SST89C54/C55。這兩種芯片在國內(nèi)有個很重要的用途，就是制作8051系統(tǒng)的仿真器。在西門子的手冊上說，SST89C54和SST89C58可以反復(fù)編程1萬次～10萬次（新出的）。所以凡是用這兩者芯片做仿真CPU的仿真器，到了一定時間后都要更換寫壞了的芯片。因此在購買所謂的8051 FLASH仿真器時一定要注意這個問題。

3、AT89C51/AT89S51和基本MCS8051的相同點和不同點各是什么？

答：在ATMEL公司出的手冊上說，AT89C51和AT89S51都是片內(nèi)4K字節(jié)的FLASH程序 存儲器，128字節(jié)的片內(nèi)RAM，2個定時器/計數(shù)器，6個中斷源，5個在手冊上可用中斷，2個中斷級別。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個中斷源就比書上MCS8051的5個中斷多1個，這個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的問題

1、為什么要采用這兩種芯片做8051基本實驗和設(shè)計？

答：答案很簡單，因為這兩種芯片容易買的到，價格也便宜，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在價格基本不變的條件下，多了ISP功能，利用一條ISP下載線＋國人編寫免費的EASYISP軟件或者ISPDOWN軟件，在現(xiàn)場編程很方便。在保護(hù)自己的程序方面，這些芯片都有3級保護(hù)位，一旦寫入保護(hù)，破譯芯片中的內(nèi)容會變的非常困難。

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ATMEL手冊上說，掉電模式下，芯片時鐘停止，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電源沒有達(dá)到正常電壓之前，復(fù)位不會發(fā)生。復(fù)位時芯片會自己等晶振的工作恢復(fù)正常。 進(jìn)入掉電模式時，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ALE引腳和/PSEN引腳都會置為0，這是標(biāo)志。在使用內(nèi)部程序存儲器時，P0口～P3口都會是數(shù)據(jù)。在使用外部程序存儲器時，P0口會浮空，P1～P3口都是數(shù)據(jù)。

3、AT89C51/AT89S51的空閑模式怎么用？

答：ATMEL手冊上說，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－即定時器中斷、計數(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的值?？臻e模式可以由任何中斷或者硬件復(fù)位來喚醒。 值得注意的是，當(dāng)空閑模式由硬件復(fù)位來喚醒的時候，設(shè)備正常地從程序停止的地方恢復(fù)運行，內(nèi)部運算器運行前要過2個機(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，要排除不希望的端口的寫操作。在調(diào)用空閑模式的指令后面的第1條指令不能是寫端口引腳或者是寫外部內(nèi)存。 進(jìn)入空閑模式時，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ALE引腳和/PSEN都會置被為0，這是標(biāo)志。在使用內(nèi)部程序存儲器時，P0口～P3口都是數(shù)據(jù)。在使用外部程序存儲器時，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，還有一個很好用的內(nèi)部看門狗?？撮T狗是直譯的說法，即一個不斷自己工作的定時器，如果不不斷地“喂”它（不斷地復(fù)位它，表示程序自己沒有死機(jī)），過一段時間，它就會計數(shù)溢出，MCU就復(fù)位，以避免程序卡死后沒人管。 AT89S51的內(nèi)部看門狗叫做WDTRST寄存器，14位長度，最大計數(shù)值16383，即3FFFH，用來替代原來AT89C51要使用外部看門狗。其位置在內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的十六進(jìn)制地址0A6H。激活該看門狗的方法是先向該地址寫01EH，然后寫0E1H即可。此看門狗在晶振工作時工作！在CPU掉電模式下，該功能失效。如果晶振工作，每個機(jī)器周期，該定時器加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8051系統(tǒng)都需要一個時鐘來指導(dǎo)MCU芯片工作。很多書上說AT89C51/AT89S51使用的晶振配合的兩個電容C1和C2選25pF的陶瓷電容，取得是下限。 實際上，AT89C51/AT89SS51的這兩個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)計中的問題

1、如何開始我的第1個設(shè)計？

答：記得學(xué)C語言的時候，第1個例子就是“Hello,World!”，不知道激起了多少程序員的夢想。在單片機(jī)學(xué)習(xí)中，一般第1個例子就是流水燈，也有人把它叫做跑馬燈的。從這個例子入門后，你可以想想看看，怎么反向流動？怎么象霓虹燈那樣閃爍？等等。在設(shè)計中學(xué)習(xí)一直是我向?qū)W生提倡的方法，因為這樣，學(xué)的實在、學(xué)的不會忘記。而且基本上一開始，就可以接觸比較復(fù)雜點的東西了。

2、一個正規(guī)的設(shè)計要做哪幾步？答：除開為了火燒眉毛趕交導(dǎo)師作業(yè)的人以外（開個玩笑）。首先不要急，要寫出設(shè)計的指標(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算能力是多少，有沒有可能完成需要的運算任務(wù)等。要學(xué)會一邊設(shè)計、一邊寫設(shè)計說明書，這點非常重要。一個設(shè)計投入工作之日不等于設(shè)計者就可以撒手不管了。而是不斷地改進(jìn)設(shè)計，完成更加完善的功能。平常的時候還多看看相關(guān)的書本、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)計就一定會不斷進(jìn)步的。

3、我怎么才能靠單片機(jī)賺錢？

答：這大概是最重要的問題之一了。這個問題不但困惑著你，也困惑著我的學(xué)生（笑）。這其實并不困難，關(guān)鍵在于你要觀查周圍人的需要，善于觀察，善于分析，善于移植。比方作個金魚缸的溫度控制，實驗成功后，可以移植成工業(yè)上恒溫箱的控制，可以賣設(shè)備、可以賣設(shè)計，不都是錢嗎？還可以象我一樣，把經(jīng)驗總結(jié)出來，一起討論一下，可以交到朋友。他有活干的時候，自然也會叫上你。條條道路通羅馬，路就在腳下

4、你說的這些芯片上的標(biāo)號我看不懂，有什么意義？

答：這個問題問得很嚴(yán)謹(jǐn)。知道這些標(biāo)號就不會被奸商欺騙。以AT 89S51 為例，有很多不同的型號，如下表：