我敢保證,我們當中的大多數人,在讀書的時候,玩的第一個芯片,基本上都是8051的。利用它來編各種跑馬燈,七段數碼管,這是平常到不能再平常的事情了。相信大家對“MOV”應該不陌生吧?
可能現在很多人已經不玩51了,改行玩DSP,玩ARM,玩FPGA了,但毫無疑問8051才是我們的初戀。
今天我們聊聊8051的發展史,還有順便說一下國內一個做51芯片的“奇葩”公司——宏晶科技(STC)。
8051是Intel的發明
談8051,就不得不說一下單片機,單片機誕生于1971年,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段,早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此后在8051上發展出了MCS51系列MCU系統。8051由英特爾公司于1981年制造,這是一種8位元的單芯片微控制器,屬于MCS-51單芯片的一種。
8051單芯片是同步式的順序邏輯系統,整個系統的工作完全是依賴系統內部的時脈信號,用以來產生各種動作周期及同步信號。在8051單片機中已內建時鐘產生器,在使用時只需接上石英晶體諧振器(或其它振蕩子)及電容,就可以讓系統產生正確的時鐘信號。
英特爾原來的8051系列的開發利用 NMOS 技術,但后來的版本中,在其名稱加入字母C(例如,80C51),確定使用 CMOS技術,這樣比NMOS節能源。這使它們更適合于電池供電設備。
8051在單一的封裝中提供很多功能(包括CPU,RAM,ROM,輸入輸出,中斷,時鐘等)。
8051能夠達到以一般工業配線盤更小的體積,來達成自動控制作業,如感測訊號的擷取、循序控制等,它皆能輕易的完成。 近年來單芯片的功能不斷加強,價格愈加便宜,傳統的8051已經成為學校的教材。
單芯片具備了便宜、電路簡單、體積小與耗電低等優點,所以目前在業界使用的極為廣泛。比如要控制一個馬達就不需要使用一臺PC來控制,只要一顆單芯片加上驅動電路就可以加以控制這顆馬達的運轉了。
在這里穿插一個故事:
早期的MCU有三大龍頭Zilog—Z80 、Intel—8051和 Motorola—68xx ,相信有在玩MCU的人應該不陌生。
然而后來的Intel走進了學術界,透過老師及教授的力量,大量撰寫教材與教具,經過一兩個世代的輪替后市場的分布開始起了變化。(終于明白為什么我大學用的是8051了)
這種操作的手法跟微軟其實很像,就是先教育使用者,然后自然習慣這樣的產品,相信大家都不難發現市面上幾乎清一色是8051的教材,聰明的你會選擇有詳盡參考資料的MCU上手,還是資源少得可憐又沒人可以問的MCU呢?
然而讓8051真的奠定穩固地位的是個人電腦的興起。
微軟和Intel的結合創造了IBM相容電腦的規格,進而開啟了8051的輝煌時代。
當時的電腦BIOS 鍵盤掃描周邊IO 很多都是用8051所做的,而Z80與68xx就在這樣的趨勢中敗陣下來退居二線,這絕對不是技術底子不好,也絕對不是MCU不夠穩定,只是市場要不要你的簡單答案。
市場的老大并不是企業本身,而是使用者當產品的擁護者越多企業就越茁壯,要有越多的擁護者,經營理念是相當重要的,很多市場上的成敗往往一開始就已經決定了 。
到后來,由于其極低的成本,簡便的開發,51單片機被廣泛應用到各種小家電和產品上面。
無所不在的處理器,對廠商來說,等于是無可限量的商機。因此,許多處理器應用架構都想要取代8051當市場一哥。不過8051太頑強了,因為Intel完全把它所有的相關專利開放了,業界可以任意使用其架構發揮創意,許多IC設計廠商透過巧思,在8051這塊原料里加上了許多不同的配料,針對不同的市場饕客,設計出許多不同口味的菜肴,滿足不同應用類型與每個人挑剔的胃口。
因此,各種高頻率、高效能的8051產品紛紛誕生,比如說原始8051僅有12MHz,但修改版時鐘最高可超過100MHz,不少廠商修改了內部時鐘的運作規則,產生許多效能更變態的版本。另外原始8051可定址的存儲容量有限,廠商也推出能定址到16bit存儲的版本,讓系統吃個飽飽。
但不管再怎么修改,8051還是8051,為了相容性,許多歷史包袱仍然丟不掉,就技術上來說,砍掉重練推出一款超級8051是有可能的,如此時脈可以上看數百MHz,甚至內部資料與外部連接寬度都可以搞到32或64位元,但這么一來也就失去8051的相容性優勢,倒不如重新開發一款全新的MCU產品。例如ARM各系列產品成為取代51的最佳人選。
但在開頭我說了,我這篇文章除了介紹51的發展外,還想介紹一下另一個奇葩公司,我敢說這是半導體業里面最奇葩的,沒有之一。這個公司就叫做宏晶科技,我們一般叫他STC。
謎一樣的STC,服!
大家就跟隨我的腳步去了解一下這個神奇的存在。
小編谷歌了一下STC,第一個就是他們家的網址。
這title嚇到我了,8051單片機全球第一品牌,全球最大的8051單片機設計公司。
畢竟作為一個有好奇心的小編,對于一個這么牛逼的公司,怎么的都想去看一下的。進去的時候,我真的崩潰了。我以為我自己穿越了,你知道么。
首頁是這樣的。
往下拉一點是這樣的
再往下拉一點是這樣的
頁底是這樣的
看到這里,我真的尷尬癥都煩了,雖然作為一個搞硬件的,你可以對于網頁簡單點,但簡單不等于隨便啊。
說完對于其網站的一些吐槽以后,我們看看用戶是怎么噴他們的產品的。
STC 1T系列單片機,是目前為止,我個人認為最適合燈光調光類產品的單片機IC。但是目前市場上,對STC的罵聲一片,至少在我經常上的一些關于單片機的論壇也好,經常聊的一些關于單片機、電子技術的Q群也好并不怎么看好STC單片機。
至于原因嘛,有目共睹的,STC因吹牛皮不慎,引犯眾惡。比如:
一、數據手冊、規格書做得不專業,很嚴謹的數據手冊、規格書被做得很像宣傳手冊一樣,很奇怪,怎么不參照一下Microchip或者ATMEGA AVR這些牌子的數據手冊、規格書呢。(聽說上面有廣告的datasheet,就是正版的。)
二、產地不詳。STC號稱中國大陸本土品牌,中國人自己的單片機。既不能提供產地的資料,又不明確表態所用的技術是出自哪里的。客戶打電話過去咨詢,說是美國的技術,上海制造,但是打電話到美國咨詢卻沒人接聽。官網上卻宣稱是中國自己的技術。有點矛盾。不過最近STC官網發布了一些TSMC生產現場的照片,說明的確是上海制造。
三、ISP燒錄軟件不像樣,經常出錯,在裝有AUTOCAD上的電腦啟動,將會一起啟動AUTOCAD的安裝程序。巨郁悶……
四、自吹自擂,號稱無法解密的單片機,如15F系列用的第八代加密技術,但是市場上隨便三兩千元都能解密了。還懸賞十萬請專家幫忙查找有無漏洞。你說會不會有這么笨的人,我要是知道你的解密方法,我也不去做這么蠢的事,斷自己的財路,這么等同于殺雞取卵么?
五,吹噓,關于吹噓,STC說8051單片機全球第一品牌, 全球最大的8051單片機設計公司。我們知道其以前還是稱國內最大,其實也只能是國內出貨量最大,8051的設計能力和美國的一些廠商還是無法比。
六,用戶碰到問題的時候,其姚老板的觀點有兩方面:
1、 我們的芯片沒問題,你仔細檢查一下你的設計2 、這個我沒弄過,你自己試一試呢。
當時我就蒙了,好不好。
綜上所述,STC的確缺點多多。但不得不承認STC仍擁有很多的優點、很強大的功能。比如說:
一、STC是1T單片機,速度十分的快。使用如此高速的單片機進行燈光PWM調光(多數為軟件PWM,硬件PWM在選型、移植、設計都有較多的不便,但軟件PWM要求較高的速度),能讓光線柔和無閃爍感。這是其它單片機無法比擬的。也是STC適合于燈光調光類產品最主要的原因。
當然,1T、4T的單片機比比皆是。如Microchip、AVR、Silicon Labs。但STC可以用到30~40MHZ的單片機,Microchip、AVR的中低檔單片機中根本沒有。
高檔就算啦,不是同一個價位的。而且進口貨,也貴得驚人。有一次,Microchip一代理商給我打電話說,你們現在用的單片機也幾塊錢啊,我們Microchip也有一塊兩塊美金的單片機啊。*,幾塊美金是多少人民幣了?
至于Silicon Labs各方面性能也不錯的,還有個交*選擇開關挺好用的,引腳的第三功能可以隨意切換。但價格嘛,也相對的高。而且要么是幾K幾十K的IC,容量多不是不好,但用不上的容量意味著浪費。封裝也大多數僅有貼片封裝。可能這哥們想得太高了。至于***的一些牌子,如義隆、麥肯、合泰等,一個彷真器都幾千的,要是不下點本還真沒辦法用。
二、STC供貨、價格穩定。STC總部就在深圳。無論是供貨還是價格都相當穩定,不像那些進口的IC,價格總是隨市場變來變去,甚至有時有錢也拿不著貨。
三、下載、編程方便。STC直接串口下載,FLASH存儲,51內核參考例程多,基本不彷真都行(至少我用這么久還沒找過彷真芯片)。前面說了,某些牌子都得專用編程器專用彷真器才能有。
四、至于抗干擾能力嘛。不得不說STC芯片自身的確不如某些牌子,幾乎公認Microchip PIC C(OTP存儲)系列自身的抗干擾能力最強。所以本人認為STC目前來講仍不適合應用于工業控制或者是汲及生命安全、人身安全的應用上。但是燈光調光類的控制,不會處于強干擾范圍也不需要擁有太強的抗干擾能力。五、STC型號眾多、封裝多種多樣、配置也各有千秋。從幾十引腳到最少的8腳、從ROM幾十K到最少的512Byte。調光類產品即不等同于昂貴的安防設備、手持儀器,也不等同于對價格極敏感的小家電。所以它對成本的要求是在于中等偏下水平的,而這個水平和性能要求的范圍內貌似僅有STC比較合適。
六、個人民族情結,STC至少敢于在行業內宣稱自己是中國品牌(中國制造的形像似乎不太好),即使這是一個錯誤,也寧愿相信中國芯是個事實。互聯網上宣稱銷量排名第一瑞薩單片機(小日本品牌),這個第一挺值得懷疑的,我問過很多人,都不知瑞薩為何物,也有可能是行業不同或者瑞薩多應用于小家電。反正小日本的東西,哥挺反感的。
總結一下,STC活下來了,活的還不錯,原因主要是:
幾乎完全依靠學生市場和越來越小的超低端小批量市場(因為除了這兩個其他的STC都活不下去)生存了這么多年,出了這么多產品,而且那個神奇的IAP工具越做越像客戶端,我一直在等著哪天STC把編譯器做進去,直接就在下載工具里面寫程序了.
至于穩定性什么的,我不知道有多少人是做過產品的,有多少人是用STC做過產品的.我沒有,所以我不評價STC本身的穩定性.但是任何一個指標僅僅定性是沒有價值的,都是要定量的,要有指標的,什么樣的指標下做到什么的成績,這才是一個可以操作可以比較的東西.在今天用STC做產品除了簡單以外毫無優勢,一個選型的時候就以開發簡單為向導的產品,可靠性???
然后我自認為的STC最大的優勢,就是超低的學習成本,雖然這樣導致了注定很難有驚艷的設計或者產品(不代表沒有).但是低端市場也是市場,而且很大.這樣的市場有這樣的需求,STC滿足了這個需求就很好,就像廣場舞滿足了普通大眾的娛樂需求,STC滿足了一個工程師群體做產品的需求,這就夠了。
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原文標題:51單片機領域的一朵奇葩,半導體界我只服你!
文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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