跳到主要內容

單晶片 / 8051介紹

8051介紹

 

8051是一種8位元的單晶片微控制器,屬於MCS-51單晶片的一種,由英特爾公司於1981年製造。到現在,有更多的IC設計商,如Atmel、飛利浦、華邦等公司,相繼開發了功能更多、更強大的兼容產品。(維基百科)

8051

為什麼會有這樣的產品呢?

因為要組成最基本的一套微電腦,需要CPU + ROM + RAM + I/O,其他小元件不算,至少要四顆IC,例如:

MCU

加上一些解碼IC,線路圖最簡單大概也要長這樣(這圖還沒8255I/O呢):

8088circuit

可是對一些簡單的應用來說,這樣還是太麻煩了,所以英代爾(Intel)公司將以上這些IC全部塞進單一顆IC中,編號為8051,稱為「單晶片」。

後來又延伸出許多版本,例如無ROM的8031,使用EPROM的8751,加大記憶體容量的8052、8752等等。

8751

我們一般自己玩玩做些小東西的都會使用EPROM版的8751,因為在測試程式時總要修修改改,8051燒完就不能改了,萬一程式不對就報銷了,

但燒錄設備一般學校才會買,個人是比較困難的,而且修改程式時還得等紫外線清除EPROM約30分鐘,還是挺麻煩的。

但在那個年代已經很不錯了,直到Flash ROM的出現(就是我們在用的隨身碟的記憶體),終於有個ATmel公司佛心來了,出了個AT8951系列,

8951

現在燒錄、清除都可以立即完成,而且可以透過電腦的USB Port來做,不需要特別的燒錄器,真是太方便了! 最重要的,終於可以快樂地用C語言來寫程式,不用在組合語言上苦惱了~

8051 C語言IDE(整合發展環境),參考: https://www.keil.com/download/product/

另外網路上隨便都可以買到燒錄器,像這樣:

USBISP

免費燒錄軟體: https://github.com/ioelectro/avr-progisp-programmer

-----------------------------我是分隔線---------------------------------------------

後來因為8051家族(MCS-51)架構及技術實在太舊了,它仍然是馮紐曼架構,採CISC,所以ATmel公司出了AVR系列的單晶片,採用哈佛架構,是RISC的,所以效率大大增加,雖然核心不同,但也盡量做到與MCS-51相容,例如常見的ATmega32、ATmega328系列。

328P

依系統的複雜性,有簡化I/O的版本,有正常版,有加大版(多達56支I/O腳!)。

但許多線路還是要自己加上去,例如基本的時脈震盪來源、RESET電路等。

所以有個義大利公司將這些基本的電路結合,I/O腳也做了接點,方便大家做實驗,叫做Arduino,也是依功能出了一系列產品,從Micro、Mini到Mega,加上附屬的元件、套件,成了現在蓬勃發展的單晶片基礎。

一般最常用的版本:

UNO

大型版,超多I/O腳:

MEGA

Arduino把發展環境、相關C函數都準備好了,所以非常方便,對這方面有興趣的同學可以玩玩看喔~

建議先了解一些相關知識:

1.基本電學  2.電子學  3.數位電路  4.電子材料  ,不然會"燒"東西喔~

 

top

跳至網頁頂部