1.2 常用单片机系列介绍

自单片机诞生以来的近40年中，单片机已有70多个系列，500多个机种，如今单片机厂商众多，生产的单片机产品性能各异，种类繁多。国际上比较著名、影响较大的公司及其8位单片机产品如下。

Intel（美国英特尔）公司：MCS-51系列产品。

Motorola（美国摩托罗拉）公司：M6805、M68HC05、M68HC11、M68HC12 系列产品。

Atmel（美国艾特梅尔）公司：AT89系列、AT90系列产品。

Zilog（美国齐洛格）公司：Z8、Z8Encore系列产品。

MicroChip公司：PIC16C、16F、PIC18F系列产品。

Philips公司：P87系列、P89系列产品。

SST公司：SST89系列产品。

上述公司产品既有很多共性，又各具一定的特色，因而在国际市场上都占有一席之地。

1.2.1 Intel公司MCS-5 1系列单片机

Intel公司自1976年首推出8位单片机之后，相继推出了三个系列几十个机种。其中MCS-51系列典型产品见表1-1。

（1）8031/8051/8751三种型号是普通型，亦称为8051子系列。

这三种芯片的结构和功能相同，它们之间的区别在于片内程序存储器配置：8051 片内含有4KB的掩膜 ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时，代为用户烧制的，出厂的8051都是具有特殊用途的单片机。所以8051应用在程序固定、且批量大的单片机产品中；8751片内含有4KB的EPROM，用户可以把编写好的程序用开发机或编程器写入其中，修改程序时，需要从系统上拆除下来，放进紫外线擦除器中擦除，然后再写入新的程序；8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。

（2）8032AH/8052AH/8752AH是8031/8051/8751的增强型，亦称为8052子系列。

其中片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。

（3）80C31/80C51/87C51BH 是 8051 子系列的 CHMOS 工艺芯片；80C32/80C52/87C52是8052子系列的CHMOS工艺芯片；两者芯片内的配置和功能兼容。

MCS-51系列单片机采用两种半导体工艺生产，一种是HMOS工艺，即高密度短沟道MOS工艺；另外一种是CHMOS工艺，即互补金属氧化物的MOS工艺。芯片型号中带有“C”的，均为CHMOS工艺芯片，其特点是低功耗。另外，87C51 带有一级保密系统，有一个保密位，对其编程后，可防止任何外部方式访问片内ROM，防止程序被非法复制。

1.2.2 51系列单片机命名规则

从Intel公司推出MCS-51 系列高档8位单片机至今30余年，51 系列单片机经久不衰，并得到了极其广泛的应用。世界上很多半导体公司都生产以8051为内核的单片机，开发出各种型号的51 系列单片机，如Atmel公司的AT89/AT87 系列、Phlips公司的P89/P87系列、SST公司的SST89/87系列单片机等，越来越多地得到广泛应用。

世界上各大公司所生产的51系列单片机型号多种，通常以8XC51来命名51系列单片机，其中：

其中，89C51单片机的最大特点是在片内含有Flash存储器，Flash存储器是一种可以电擦除和电写入的闪速存储器（简记Flash ROM），读写方便，可多次擦写，在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，这使开发调试更为方便。因此89系列单片机越来越受到人们的瞩目，其市场份额逐年提高。

1.2.3 AT89系列单片机

在众多的51系列单片机中，AT89 系列单片机最为流行，在我国得到了极为广泛的应用。

AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位Flash单片机产品。分为标准型、低档型和高档型三大类。标准型以 AT89C51 为代表，低档型以 AT89C2051 为代表，高档型以AT89S8252为代表。AT89系列单片机内部功能配置概况见表1-2。

表1-2中低档型的单片机有 AT89C1051 和 AT89C2051 两种型号，标准型单片机有AT89C51、AT89C52、AT89LV51、AT89LV52 等型号，高档型单片机有 AT89S51、AT89S52、AT89S53、AT89S8252等型号。

标准型的AT89系列单片机具有如下特点。

（1）片内有足够的Flash ROM，可避免扩展外部ROM。扩展外部ROM既增加应用成本，又增加线路的复杂性，影响系统的可靠性。

（2）Flash ROM是电擦除和电写入，读写方便，可擦写1000次以上，可在线修改程序。

（3）价格低廉。在国内，AT89C51、AT89C52芯片的零售价在10元以下。

（4）片内ROM具有三级保密系统。即具有3个保密位，对其编程后，可呈现3种不同方式的保密功能，可有效防止程序被非法复制。

（5）AT89C52~AT89C55芯片与80C52芯片相同，有定时/计数器3个，中断源6个，片内ROM256B。

（6）AT89C51系列单片机中还有相应的低电压芯片，AT89LV51~AT89LV55最低工作电压为2.7V。

（7）AT89C51系列单片机时钟频率最高为24 MHz。

高档型AT89系列单片机是在89C51的基础上，又集成了许多新功能，如加大存储器容量，加入串行外围接口SPI、Watchdog定时器、A/D转换器等功能部件。

综上所述，标准型89系列单片机均是51内核单片机，与MCS-51同属于51系列单片机，基本功能也是通用的，即 89C51 与 87C51 完全兼容，不论是 SIP封装，还是 LCC、QFP封装，均可以用相同引脚的芯片直接替换，且使用十分方便，因此现在几乎没有人使用80C31或87C51开发产品。选择89C51单片机作为研究分析对象，既符合教学特点的典型性，又使得教学内容具有先进性。

本教材以 Atmel、Phlips 和 SST 等公司的 AT89C51/P89C51/SST89C51（以下简称89C51）为样机，就51系列单片机的硬件结构、原理、指令系统、接口技术及其应用技术进行详细的讨论。