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这三种支持 AVR 单片机的编译器都得到了广泛的应用。在本章后面的内容中,将以
IAR C for AVR 编译器作为编译器设计 AVR 单片机中的固件程序。
6.3 51 系列单片机系统仿真
本节通过设计实例介绍基于 8051 系列单片机的设计和仿真。在本节中将通过 Proteus
原理图工具绘制仿真原理图,并在 Proteus VSM 中仿真运行,最后介绍 Keil μVision 与 Proteus
VSM 进行联合调试的方法。
6.3.1 51 系列单片机基础
MCS8051 系列单片机中 8051 是基本型,包括 8051、8751、8031、8951,这 4 个机种的
区别仅在于片内程序储存器。8051 为 4KB ROM,8751 为 4KB EPROM,8031 片内无程序
储存器,8951 为 4KB EEPROM。其他性能结构一样,有片内 128BRAM、2 个 16 位定时器
/计数器和 5 个中断源。其中,8031 由于片内无存储器,因而性价比更高,又易于开发,在
过去应用广泛。但是 8031 系列需要外扩程序存储器,需要额外的 ROM/Flash 芯片存储程序。
在 20 世纪 90 年代后,由于集成电路集成度的提高,多家厂商推出了价格便宜的内置 Flash
存储器的 8051 系列单片机,由于其性价比得到了提高,因此 8031 系列逐渐淡出市场。
MCS8051 系列在结构上具有以下特点:
(1)8 位 CPU 内核。
(2)片内带振荡器,频率范围为 1.2~12MHz。
(3)片内带 128B 的数据存储器。
(4)片内带 4KB 的程序存储器。
(5)程序存储器的寻址空间为 64KB。
(6)片外数据存储器的寻址空间为 64KB。
(7)128 个用户位寻址空间。
(8)21B 的特殊功能寄存器。
(9)4 个 8 位的 I/O 并行接口: P0、P1、P2、P3。
(10)两个 16 位定时/计数器。
(11)具有两个优先级别的 5 个中断源。
(12)一个全双工的串行 I/O 接口,可多机通信。
(13)
111 条指令,包含乘法指令和除法指令。
(
14)片内采用单总线结构。
(15)有较强的位处理能力。
(16)采用单一的+5V 电源。
除了 MCS8051 系列之外,还出现了 MCS8052 系列单片机。52 系列是增强型,有 8032、
8052、8752、8952 等类型。例如,MCS8052 的 ROM 为 8KB,RAM 为 256B,片内 RAM 资
源和 ROM 资源都比 MCS8051 多了一倍。此外,MCS8052 比 MCS8051 多了一个定时器/计
数器,增加了一个中断源。
MCS8051 系列单片机的一个特点是具有位操作指令。位操作指令将其他指令集修改某
个内存或寄存器位时需要进行的“读—修改—写”操作简化为一个位操作。这在 MCS8051
刚出现的时代是一个较大的进步,因为它不仅提高了位操作的速度,而且在这个特性的帮助
下,能够将代码减少 30%左右。这在存储器价格昂贵的时代是一个能够较好地提高性价比的