MCS-51单片机的主要性能特点

美国Intel公司在1980年推出了高性能的8位的MCS-51系列单片机，随后其他公司相继推出了与其兼容的多种产品。按资源的配置数量，MCS-51系列分为51和52两个子系列，如表2-1所示。其中51子系列是基本型（也称普通型），而52子系列属于增强型。这两种子系列的结构、功能基本相同，其主要差别在于存储器类型、存储器容量、定时/计数器个数、中断源个数、制作工艺等方面。本书将以51子系统为主来介绍MCS-51单片机。

表2-1　MCS-51系列单片机分类

51子系列主要有8031、8051、8751、89C51等机型，它们的指令系统与芯片引脚完全兼容，仅片内ROM的容量有所不同。其中8031片内无ROM、8051片内有4KB ROM、8751片内有4KB EPROM；89C51片内有4KB Flash E2 PROM。

另外，51子系列不同产品采用的制造工艺也不尽相同，有HMOS和CHMOS两种。CHMOS是CMOS和HMOS相结合的工艺，CMOS具有低功耗的特点；CHMOS工艺制作的产品还增加了待机和掉电保护两种工作方式，以保证单片机在掉电情况下能以最低的消耗电流维持。

52子系列与51子系列的不同在于：片内数据存储器从128B增至256B，片内程序存储器从4KB增至8KB（注意：8032、80C232单片机中无ROM），16位定时/计数器从2个增至3个中断源从5个增至6～7个。52子系列的其他性能均与51子系列相同。

51/52子系列的主要性能为：

（1）具有8位CPU。

（2）具有片内振荡器，振荡频率f osc范围为1.2～12MHz。

（3）具有128B/256B片内RAM和21/26个字节特殊功能寄存器SFR（也称专用寄存器）。

（4）具有4KB/8KB片内ROM或EPROM或E2 PROM（注意：8031、80C31、8032、80C232单片机中无任何型号的ROM）。

（5）具有P0、P1、P2、P3共4个8位并行I/O接口。(www.xing528.com)

（6）具有1个全双工串行I/O接口。

（7）具有2/3个16位定时/计数器。

（8）中断系统有5/6（或7）个中断源，可编程为两个优先级。

（9）具有111条指令（含有乘法指令和除法指令）。

（10）有较强的位寻址、位处理能力。

（11）片内采用单总线结构。

（12）采用单一+5V电源。

（13）可寻址64KB内部和外部的程序存储器空间。

（14）可寻址64KB外部的数据存储器空间。

前面（1）～（8）为单片机内部集成的8大硬件模块，（9）～（10）为单片机内部的CPU的软件功能，（11）～（12）为单片机的制作工艺及外部电源，（13）～（14）为单片机的外部扩展能力。因此，单片机实际上是由内部的8大部件，通过片内单一总线连接起来的。