嵌入式系统 - 8051 微控制器

8051 简史

第一个微处理器4004由英特尔公司发明。8085和8086微处理器也是由英特尔发明。1981年，英特尔推出了一款名为8051的8位微控制器。它被称为片上系统，因为它在一个芯片上集成了128字节的RAM、4KB的片上ROM、两个定时器、一个串口和4个端口（8位宽）。当它变得非常流行时，英特尔允许其他制造商制造和销售不同版本的8051，其代码与8051兼容。这意味着如果您为一个版本的8051编写程序，它也将在其他版本的8051上运行，无论制造商是谁。这导致了具有不同速度和片上RAM数量的多个版本。

8051 系列成员

• 8052 微控制器 - 8052 具有 8051 微控制器的所有标准功能，以及额外的 128 字节 RAM 和一个额外的定时器。它还具有 8KB 的片上程序 ROM，而不是 4KB。

• 8031 微控制器 - 它是 8051 家族的另一个成员。该芯片通常被称为无ROM的 8051，因为它没有片上 ROM（0KB）。您必须为其添加外部 ROM 才能使用它，外部 ROM 包含要提取和执行的程序。该程序可以大到 64KB。但在为 8031 添加外部 ROM 的过程中，它损失了 4 个端口中的 2 个端口。为了解决这个问题，我们可以为 8031 添加外部 I/O。

8051 家族成员比较

下表比较了 8051、8052 和 8031 的功能。

8051 微控制器的特性

8051 微控制器具有以下特性：

• 4KB 片上程序存储器 (ROM)
• 128 字节片上数据存储器 (RAM)
• 四个寄存器组
• 128 个用户定义软件标志
• 8 位双向数据总线
• 16 位单向地址总线
• 32 个 8 位通用寄存器
• 16 位定时器（通常为 2 个，但可能更多或更少）
• 三个内部中断和两个外部中断
• 四个 8 位端口（简化型号有两个 8 位端口）
• 16 位程序计数器和数据指针
• 8051 也可能具有一些特殊功能，例如 UART、ADC、运算放大器等。

8051 微控制器的框图

下图显示了 8051 微控制器的框图：