
2026-07-18
В данной статье представлено описание микроконтроллеров 51 и 52, с акцентом на сравнительный анализ их схожих характеристик.
51-семейство микроконтроллеров — это общее название для всех микроконтроллеров, совместимых с инструкциями Intel 8031. Первопроходцем этой серии стал микроконтроллер Intel 8004. Позже, благодаря развитию технологии Flash ROM, микроконтроллер 8004 достиг значительного прогресса и стал одним из наиболее широко применяемых 8-битных микроконтроллеров. Его представителем является серия AT89 от компании ATMEL, которая широко используется в промышленных системах измерения и управления. Многие компании выпускают совместимые модели 51-семейства, которые в ближайшее время займут значительную долю рынка. 51-семейство микроконтроллеров является базовым вариантом для начинающих, а также одним из самых распространённых. Следует отметить, что микроконтроллеры 51-семейства обычно не обладают возможностью самостоятельного программирования.
функция
8-битный процессор · 4 килобайта памяти для хранения программы (ROM) (52 — 8K)
128-байтовый энергонезависимый запоминающий прибор (RAM) (52 имеет 256 байт RAM)
·32 линии ввода-вывода·111 команд, большинство из которых являются однобайтовыми командами
·21 специальных регистров
·2 программируемых таймера/счетчика·5 источников прерывания, 2 приоритета (52 имеет 6)
·полностью дуплексный последовательный интерфейс связи
·Пространство адресации внешнего памяти данных составляет 64 кБ.
·Адресное пространство внешней программной памяти составляет 64 кБ.
·Функция адресации битов логических операций·Двухрядная DIP-упаковка с 40 контактами
·Питание от одного источника +5V
ЦП: состоит из вычислительной и управляющей логики, а также включает систему прерываний и часть внешних регистров специальных функций.
RAM: используется для хранения данных, которые можно читать и записывать, таких как промежуточные результаты вычислений, окончательные результаты и данные, подлежащие выводу.
ROM: используется для хранения программ, исходных данных и таблиц;
Порт ввода-вывода: четыре 8-битных параллельных порта, которые могут использоваться как для ввода, так и для вывода.
T/C: два таймера/счетчика, которые могут работать как в таймерном режиме, так и в счетном режиме.
Система управления прерываниями с пятью источниками прерываний;
Полный дуплексный последовательный интерфейс UART (универсальный асинхронный приемопередатчик), предназначенный для реализации последовательной связи между микроконтроллерами или между микроконтроллером и микрокомпьютером.
Внутричиповый генератор и схема формирования тактовых сигналов требуют внешнего подключения кварцевого резонатора и переменного конденсатора. Оптимальная частота колебаний составляет 6 МГц — 12 МГц.
разница
Один и тот же фрагмент программы при запуске на аппаратном обеспечении различных производителей микроконтроллеров дает одинаковый результат, например, на AT89C51 (уже устаревшая модель), 89S51, PHILIPS и WINBOND. Под устаревшей моделью 89C51, которую мы часто упоминаем, подразумевается микроконтроллер AT89C51 компании ATMEL, который по сравнению с оригинальной версией 8051 обладает значительно улучшенными характеристиками. В частности, он заменил ROM (однократно записываемую память) на Flash-память (содержимое памяти программы может перезаписываться как минимум 1000 раз), что делает производительность AT89C51 по сравнению с 8051 весьма превосходной.
Однако в плане коммерциализации микроконтроллер 89C51 столкнулся с вызовами от PIC. Самое серьёзное недостаток 89C51 заключается в отсутствии поддержки функции ISP (ин-сиркит программирования). Чтобы продолжить легендарную историю MCS-51, необходимо добавить такие новые функции, как ISP. Именно в этом контексте 89S51 заменил 89C51, став новым фаворитом на рынке реального применения. Atmel, занимающая первое место по доле рынка, уже прекратила производство AT89C51 и будет заменять его на AT89S51. 89S51 получил технические улучшения: с использованием новой технологии 0.35мкм стоимость снизилась, а функциональность улучшилась, что повысило конкурентоспособность. 89SXX обеспечивает обратную совместимость с чипами серии 51, такими как 89CXX. При этом Atmel больше не принимает заказы на 89CXX, и все видимые на рынке 89C51 — это остатки огромных запасов, созданных в начале производства. Если потребуется, Atmel, конечно, может возобновить выпуск AT89C51.
Новые функции, добавленные в 89S51 по сравнению с 89C51, включают:
— Добавлено множество новых функций, значительно улучшена производительность, цена практически не изменилась и даже ниже, чем у 89C51!
— Функция ISP (In-System Programming) позволяет переписывать программное обеспечение в памяти микроконтроллера без необходимости извлекать чип из рабочей среды. Это мощная и удобная функция.
— Максимальная рабочая частота составляет 33 МГц. Как известно, предельная рабочая частота 89C51 равна 24 МГц, что означает, что S51 обладает более высокой рабочей частотой и, следовательно, более высокой вычислительной скоростью.
— Обладает полнодуплексным UART-последовательным каналом.
— Встроенный таймер-наблюдатель, устраняющий необходимость внешней схемы таймера-наблюдателя, как в случае с микроконтроллером 89C51.
— Двухдатчиковый индикатор.
— Маркировка отключения питания.
— Новый алгоритм шифрования делает невозможным создание контрафактных версий 89S51, значительно усиливая конфиденциальность программ, что эффективно защищает интеллектуальную собственность от нарушений.