如何看待增強型51單片機？(勘誤重發(fā))

1、辯證地看待51內(nèi)核單片機

要回答這個問題，首先需要來看一下傳統(tǒng)的51單片機。在有些文章或者書本中，對于51單片機的態(tài)度是全面否定的，一旦聽到某人要學(xué)習(xí)或者使用51單片機，則有種“群起而笑之”之勢，覺得其主頻低，外設(shè)少，技術(shù)老，然后以這些理由勸退要去學(xué)習(xí)51單片機的同學(xué)。其實，這個態(tài)度是非常武斷的，必須被批判，雖然現(xiàn)在32位的單片機遍地都是，但是對于一些成本為首位的產(chǎn)品，8位機無疑還是有很大的價格優(yōu)勢的。而市面上最多的8位單片機產(chǎn)品，內(nèi)核架構(gòu)最普遍的還是51。批判51單片機不行的人，出發(fā)點無疑就是外設(shè)少，外部晶振8分頻->12分頻（筆誤）的硬傷這兩點，然而這兩點只不過是它們印象中的十幾年前的51單片機產(chǎn)品。時代在發(fā)展，51單片機也在發(fā)展，為了區(qū)別那些全盤否定51單片機的人口中的“51單片機”，不斷發(fā)展的51單片機一般被稱為“增強型51單片機”。

接下來，我們用辯證的眼光，再來審視一下現(xiàn)在的“增強型51單片機”。

“增強型51單片機”保留了51單片機開發(fā)簡單，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉等優(yōu)點，彌補了傳統(tǒng)51單片機的一些不足，增加了主流的外設(shè)資源。介于此，“增強型51單片機”的性價比到目前為止還是非常突出，新手上手程度也很簡單，有點51單片機基礎(chǔ)的，稍微看一下數(shù)據(jù)手冊就可以直接使用。

但是，無論利用何種形式去增強51單片機，51單片機結(jié)構(gòu)的一些致命硬傷是永遠存在的，比如用于操作特殊功能寄存器的尋址，在C語言開發(fā)中只能利用C51獨有的“sfr”關(guān)鍵詞去定義特殊功能寄存器，而“sfr”又不是標(biāo)準(zhǔn)C中的關(guān)鍵詞，因此51單片機的程序有一部分是無法直接移植到其他平臺上去的。中斷關(guān)鍵詞“interrupt”也是一樣。

辯證地看待其優(yōu)缺點，“增強型51單片機”非常值得花時間學(xué)一學(xué)。

2、發(fā)展的眼光看51單片機

我們所說的51單片機，用現(xiàn)在比較潮流的說法應(yīng)該是“MCS51內(nèi)核”的單片機。如果這么分類的話，51單片機最早的型號其實是8031單片機，這個單片機的內(nèi)核和現(xiàn)在的“51內(nèi)核”基本一致，不過它是一個內(nèi)部沒有存儲器（ROM）的芯片，在使用的時候，需要外部擴展存儲器，非常麻煩。如圖1所示。

圖1 51單片機外部存儲器擴展示意

等到后來的8051單片機，就開始在內(nèi)部繼承ROM，這樣可以減少由于外擴存儲器帶來的煩惱，從而簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了元器件成本。

最早的51單片機存儲器是EPROM，因此它是需要通過特殊的編程器來燒寫程序，而程序擦除時，也需要將單片機曝光在光線下半小時以上才能擦除，而這種EPROM存儲程序不穩(wěn)定，擦寫次數(shù)也有限，其外形如圖2所示。

圖2 EPROM的51單片機

為了解決這個問題，F(xiàn)LASH等先進的存儲器技術(shù)被用到了51單片機上，因此實現(xiàn)了可重復(fù)多次擦寫，甚至后面多種在應(yīng)用編程（IAP），在系統(tǒng)編程（ISP）方式也被用到了51單片機上，現(xiàn)在的51單片機，利用一根串口線就可以實現(xiàn)程序的燒寫，非常方便。

51單片機的程序燒寫問題被flash解決了，后面隨著應(yīng)用程序的需求，51單片機的程序開發(fā)難度越來越大，因此一些廠商推出了一些可以在線調(diào)試的芯片，在程序開發(fā)的時候，利用帶調(diào)試功能的51單片機進行程序開發(fā)，做產(chǎn)品時，將調(diào)試好的程序燒錄到51單片機即可。

后來的一些增強型51單片機，可以直接支持程序調(diào)試，如我們使用的STC8A，可以直接使用一根串口線和Keil軟件進行程序調(diào)試。如圖3所示。

圖3 程序在線調(diào)試界面

傳統(tǒng)的51單片機，內(nèi)存只有幾百個字節(jié)，程序存儲器也小的可憐，而且其外設(shè)支持非常有限，只支持2個外部中斷，2個定時計數(shù)器，1個串口，這樣的芯片，放到現(xiàn)在來看，根本滿足不了任何應(yīng)用。盡管如IIC，SPI的外設(shè)我們都可以使用IO去模擬，但是模擬外設(shè)的程序會占據(jù)大量的代碼空間，同時，為了滿足時序需求所增加的延遲，也浪費了寶貴的CPU資源。為了解決這個問題，目前的增強型51單片機外設(shè)變得琳瑯滿目，如STC8A的內(nèi)存最大可到到8K byte，程序存儲器最大可達到64K byte，而其外設(shè)資源有5個外部中斷，5個定時計數(shù)器，4個高速串口，4組16位的PCA模塊，8組15位增強型帶死區(qū)控制PWM，SPI，IIC，12位精度15通道的ADC（采樣率800K），GPIO支持準(zhǔn)雙向，強推挽，開漏，高阻等模式。并且內(nèi)置最高24MHz的高精度RC振蕩器。這個配置放在目前的8位機市場，甚至是低端32位機市場，也拿得出手。具體如圖4所示。

圖4 STC8A的配置

除此之外，51單片機特有的12分頻瓶頸也早已被彌補，現(xiàn)在的51單片機更多的是1T的單片機。

用發(fā)展的眼光來看，增強型51單片機經(jīng)過國內(nèi)外四十幾年的發(fā)展早就與時俱進，滿足了市場需求，經(jīng)住了產(chǎn)品考驗。在過去16位單片機，如今32位單片機輪番擠壓下，還能保留自己的市場地位。