[學習要求] 掌握MCS-51單片機的基本概念和基本原理。
[重點與難點]
重點：單片機的基本原理與內(nèi)部結構。
難點：MCS-51單片機存儲器結構。
[理論內(nèi)容]
一、MCS-51單片機概述
MCS-51系列單片機主要包括8031、8051和8751等通用產(chǎn)品，其主要功能如下：
1、8位CPU 2、4kbytes 程序存儲器(ROM)
3、128bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM) 4、32條I/O口線
5、111條指令，大部分為單字節(jié)指令 6、21個專用寄存器
7、2個可編程定時/計數(shù)器 8、5個中斷源，2個優(yōu)先級
9、一個全雙工串行通信口 10、外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB
11、外部程序存儲器尋址空間為64kB 12、邏輯操作位尋址功能
13、雙列直插40PinDIP封裝 14、單一+5V電源供電
MCS-51以其典型的結構和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機”，為以后的其它單片機的發(fā)展奠定了基礎。正因為其優(yōu)越的性能和完善的結構，導致后來的許多廠商多沿用或參考了其體系結構，有許多世界大的電氣商豐富和發(fā)展了MCS-51單片機，象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半導體公司都推出了兼容MCS-51的單片機產(chǎn)品，就連我國的臺灣WINBOND公司也發(fā)展了兼容C51的單片機品種。
近年來C51獲得了飛速的發(fā)展，C51的發(fā)源公司INTEL由于忙于開發(fā)PC及高端微處理器而無精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來的基礎上發(fā)展了高速I/O口，A/D轉換器，PWM(脈寬調(diào)制)、WDT等增強功能，并在低電壓、微功耗、擴展串行總線(I2C)和控制網(wǎng)絡總線(CAN)等功能加以完善。
PHILIPS公司在發(fā)展C51的低功耗，高速度和增強型功能上作了不少貢獻，當初主要由其來發(fā)展C51單片機，他們的83Cxx和87Cxx系列省去了并行擴展總線，適合于作為家用電器類控制的經(jīng)濟型單片機。

ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容C51的單片機，完美地將Flash(非易失閃存技術)EEPROM與80C51內(nèi)核結合起來，仍采用C51的總體結構和指令系統(tǒng)，F(xiàn)lash的可反擦寫程序存儲器能有效地降低開發(fā)費用，并能使單片機作多次重復使用。
Siemens公司也沿用C51的內(nèi)核，相繼推出了C500系列單片機，在保持了與C51指令兼容的前提下，其產(chǎn)品的性能得到了進一步的提升，特別是在抗干擾性能，電磁兼容和通信控制總線功能上獨樹一幟，其產(chǎn)品常用于工作環(huán)境惡劣的場合。亦適用于通信和家用電器控制領域。
還有臺灣的WINBOND公司亦開發(fā)了一系列兼容C51的單片機，其產(chǎn)品通常具備豐富的功能特性，而且與其質(zhì)優(yōu)價廉在市場也占有一定的分額。