說明:今天我們說的51單片機,主要針對初學者常見的AT和STC,大神們路過不要噴。
正文
對于初學單片機的小伙伴,絕大部分都是以51單片機開始的,剛接觸單片機時,總認為51單片機就是一塊芯片,大大的,40個引腳(那會肯定還不知道DIP40,也不知道還有個詞叫做“封裝”)。總覺得所有的單片機指的就是它了。
是的,就是它,上圖左邊是實物單片機圖片,右邊為話電路圖時候的引腳定義,很多小伙伴大學的單片機課程學完了還是這樣的認識。是的,很多大學現在還在用著這芯片教學,這不怪誰,因為實驗設備是很久很久之前就生產的了。其實,殊不知單片機這名字可大了,今天小代就細細說一下初學者常見的51單片機。
1. AT89C51單片機
就是上面圖片中這家伙,是ATMEL公司生產的8位單片機。ATMEL公司,1984年成立的一家美國公司。就在剛剛,小代想查一下AT89C51單片機是哪年發布的,但是沒找到。知網搜了一下,也只能檢索到2001年,但是在2001年,知網上就有很多很多的用AT89C51單片機做的設計發表。可想,那會這芯片就已經是風靡全球了,2001年是什么概念,20年前,在做的有多少小伙伴那會還只是個細胞。芯片行業,現在的速度是6個月迭代一次,20年前少說也是1-2年迭代一次吧,這樣一想,這芯片真的算是古董級別的東西了,手上有的小伙伴,不要再用了,好好收藏起來吧,2007年AT公司已經停產這芯片了。
AT89C51單片機的命名規則
前綴 由字母“AT”組成,表示該器件是ATMEL公司的產品。
型號 由“89CXXXX”或“89LVXXXX”或“89SXXXX”等表示。
89CXXXX”中,9是表示內部含 Flash存儲器,C表示為 CMOS產品。
89LVXXXX”中,LV表示低壓產品。
89SXXXX”中,S表示含有串行下載 Flash存儲器。
XXXX”表示器件型號數,如51、1051、8252等。
后綴中的第一個參數 X用于表示速度,它的意義如下:
X=12,表示速度為12 MHz。
X=20,表示速度為20 MHz。
X=16,表示速度為16 MHz。
X=24,表示速度為24 MHz。
后綴中的第二個參數 X用于表示封裝,它的意義如下:
X=D,表示陶瓷封裝。
X=Q,表示 PQFP封裝。
X=J,表示 PLCC封裝。
X=A,表示 TQFP封裝。
X=P,表示塑料雙列直插 DIP封裝。
X=W,表示裸芯片。
X=S,表示 SOIC封裝。
后綴中第三個參數 X用于表示溫度范圍,它的意義如下:
X=C,表示商業用產品,溫度范圍為0~ 70℃。
X=I,表示工業用產品,溫度范圍為-40~ 85℃。
X=A,表示汽車用產品,溫度范圍為-40~ 125℃。
X=M,表示軍用產品,溫度范圍為-55~150℃。
例如:有一個單片機型號為“AT89C51—12PI”,則表示意義為該單片機是 ATMEL公司生產的Flash單片機,內部是 CMOS結構,速度為12 MHz,封裝為塑封 DIP,是工業用產品。
2.STC單片機
國產單片機,其內核還是外國人的8位單片機的內核,只是國內公司重新設計外設封裝成的。STC公司(南通國芯微電子有限公司),是的,就是官網很丑很丑的那家了。人家要說,我們做技術的人就是這樣不拘小節。我們不同是來吐槽的,我們是做技術的。現在STC已經占有了全球80%以上的51單片機的市場份額。
STC89C51單片機
圖片來自STC89數據手冊
就是它,看著就高級,是吧,常見的芯片和AT的沒什么區別,還是黑黑的DIP40封裝的一長條的芯片。STC89C51單片機應該是是STC比較早的產品,生產時間應該是在2004年左右,在資源上和AT沒有太多的區別,而卻還做到了pin-pin兼容AT芯片,但是在下載程序方式和程序下載次數上有了質的飛躍,AT89C51或者S51芯片都需要專門的燒寫器才能下載程序,特別是C系列芯片,燒寫次數只有1000次,厲害一點的小伙伴一個月就給寫廢了一片了,而STC89C51可以實現10萬次的燒寫程序,并且可以直接用串口就能下載程序,小代想啊,這也它能快速在高校中流行起來的主要原因,畢竟學習成本一下子降了很多很多。
命名規則
(圖片來自STC89數據手冊)
從上圖中可以看出,其實就STC89這一系列就有很多芯片,每個芯片又對應4種封裝形式,細想,這一系列的芯片每個型號,每種封裝的整一片來,那也還是壯觀啊。
在后續幾年中,STC就全靠他了,直到了2010年左右,又推出了新的型號的單片機STC10/11芯片。
這里的10/11,其實就是推出的年份,后面幾年的芯片也是這樣的規則。
(圖片來自STC11數據手冊)
這一代的芯片和89系列沒有太多的改進,只是增加了更低的工作電壓,可以低到2.1V,增加了通用IO口的四種工作模式也是從這一代芯片出現的。緊跟著的2012年,有了大動作,可以說是51單片機的飛躍。
(圖片來自STC12數據手冊)
2012年生產的STC12單片機在運行速度提升,程序存儲空間提升,工作電壓放寬這些都不在話下了,從這一代芯片起,STC的單片機集成了內部的ADC轉換,8路8位分辨率的ADC,還具有了PWM功能,擁有了第二個串口,4個16位的定時器。這些功能都是香的一逼啊,以至于小代在當年都自己做過好幾塊的開發板。
時隔3年,到了2015年,STC又推出了STC15系列芯片,在STC12的基礎上再一次提升性能,ADC提升到了8路10位,8路PWM輸出,4路串口,還可多引腳定義。也是從這一代芯片開始,采用了全新的引腳布局,和之前的所有STC芯片都不在是pin-pin兼容了,這一代芯片內部高可靠復位電路和高精度時鐘真正的可用了,最小系統真正的就以芯片,供電就能運行,可用直接省去外部復位電路和晶振電路,再一次刷新了51單片機的認識。
(圖片來自STC15數據手冊)
2年后的2017年,STC再次推出STC8A/8H系列芯片。從命名上就可以看出,不再是之前的年份命名,采用了單片機的位數來明年,也是一個信號,STC想做16位或者32位的芯片了。
圖片來自STC官網
小代找了一下STC官方網站的更新記錄,在2020年11月24日的更新中,網站更新了STC-ISP下載軟件版本,其中就提到新增了STC16F40K128系列芯片,說明是16位單片機。就在2020年的智能車賽上,已經看到有高校同學已經用STC16的芯片做的智能車賽了。
就按這樣的節奏,后續STC出32位的單片機不是沒有可能啊,我們就靜等STC的32吧。
寫在最后
今天小代寫這個的目的其實很簡單的,就是給初學單片機的小白介紹一下,不要說到單片機就理所當然的認為就只有一個芯片,一個型號。
好多時候小伙伴在群里問問題,有需要的時候小代會問一下用的什么芯片,很多小白回我一句“51單片機啊”,看完今天的介紹,不要再這樣說了,51有很多很多具體型號,就STC來說,這些年發展下來,都小說幾十種了啊,各個系列,各個型號還有不一樣的地方,也許你的問題就出在這不一樣的地方。
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原文標題:什么是51單片機?可能顛覆你的認識
文章出處:【微信號:chuxue_MCU,微信公眾號:單片機技術宅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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