自世界上第一片单片机诞生以来,51系列单片机不断推陈出新,目前已有几十个系列、上百种型号。这些新产品都基于51内核,各个型号之间基本都兼容。以下是一些典型的51系列单片机。
●美国Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列单片机;
●美国Atmel公司的AT89系列单片机;
●美国Motorola公司的6801、6802、6803、6805和68HC11系列单片机;
●美国Zilog公司的Z8、Super8系列单片机;
●美国Fairchild公司的F8和3870系列单片机;
●美国TI公司的TMS7000系列单片机;
●美国NS公司的NS8070系列单片机;
●日本NEC公司的μPD7800系列单片机;
●日本Hitachi公司的HD6301、HD6305系列单片机。
最近几年,随着半导体技术的发展,不同厂商对各自的51系列单片机的功能进行了增强,包括执行速度、内部资源、电源系统及指令系统等。这里主要介绍目前应用比较广、影响比较大的一些51内核的单片机。这些单片机性能优越,推荐读者在自己的设计中采用。
Atmel公司的产品非常丰富,除了基本的51系列单片机外,还包括针对不同设计领域的专用51内核单片机。Atmel公司的51内核单片机有如下几类。
●单周期8051内核单片机。这类单片机具有单周期8051内核,Flash ISP在系统编程调试,片内集成了SPI、UART、模拟比较器、PWM及内部RC振荡器等资源。主要有AT89LP213、AT89LP214、AT89LP216、AT89LP2052、AT89LP4052等。
●Flash ISP在系统编程单片机。这类单片机的主要特点是内部集成Flash,可以实现ISP在系统编程,使用方便。包括AT89C5115、AT89C51AC2、AT89C51AC3、AT89C51ED2、AT89C51IC2、AT89C51ID2、AT89C51RB2、AT89C51RC2、AT89C51RD2、AT89C51RE2、AT89LS51、AT89LS52 AT89S2051、AT89S4051、AT89S51、AT89S52、AT89S8253等。
●USB接口单片机。这类单片机片内集成USB接口,基于C51微处理器,另外,还具备TWI、SPI、UART、PCA、ADC等资源。包括AT83C5134、AT83C5135、AT83C5136、AT89C5130A-M、AT89C5131A-L、AT89C5131A-M、AT89C5132等。
●智能卡接口单片机。这类单片机基于C51微处理器,带有串行接口和智能卡接口、DC/DC转换,以及E 2 PROM等资源。包括AT83C5121、AT83C5122、AT83C5123、AT83C5127、AT83EC5123、AT85C5121、AT85C5122、AT85EC5122、AT89C5121等。
●MP3专用单片机。这类单片机基于C51内核,具备USB、多媒体卡接口、ADC、DAC、TWI、UART、SPI,MP3、WMA、JPEG及MPEG的编解码电路等。包括AT85C51SND3、AT89C51SND2C、AT83SND2C、AT89C51SND1C、AT83SND1C、AT80C51SND1C等。
Cypress公司的51内核单片机主要集中在USB接口上,有如下几类。
●USB嵌入式主机。包括CY7C67200、CY7C67300、SL811HST等。
●USB全速设备。包括AN21xx系列、CY7C64013C、CY7C64215、CY7C6431x系列、CY7C64345、CY7C6435x系列、CY7C64713等。
●USB高速设备。包括CY7C68001、CY7C68013A、CY7C68014A、CY7C68015A、CY7C68016A、CY7C68023、CY7C68024、CY7C68033、CY7C68034等。
●USB低速设备。包括CY7C630xx、CY7C631xx、CY7C632xx、CY7C633xx、CY7C63413C、CY7C63513C、CY7C63613C、CY7C637xx、CY7C638xx等。
Infineon公司的产品包括标准的8051内核及符合工业标准的8051单片机, 主要有如下几类。
●XC800系列单片机。新型高级XC800家族8位微控制器采用高性能8051内核、片上集成闪存和ROM存储器及功能强大的外设组,如增强型CAPCOM6(CC6)、CAN、LIN和10位ADC,具有多种产品型号可供选择。如XC886/888CLM、XC886/888LM、XC866等。
●C500/C800系列单片机。这类单片机是基于工业标准8051架构的微处理器,具有CAN、SPI等资源。包括C515C、C505CA、C868等。
Silicon Laboratories公司的C8051F系列单片机,集成了世界一流的模拟功能、Flash及基于JTAG的调试功能。另外,还具有可配置的高性能模拟、高达100 MIPS的8051CPU及系统内现场可编程性,这些特性为用户提供了充分的设计灵活性及卓越的系统性能。C8051F系列单片机主要有如下几类。
●USB混合信号微处理器。这类微处理器内部集成了USB接口,以及ADC、DAC、温度传感器、SMbus、UART等资源。包括C8051F340、C8051F341、C8051F342、C8051F343、C8051F344、C8051F345、C8051F346、C8051F320、C8051F321、C8051F326、C8051F327等。
●精密混合信号微处理器。这类微处理器内部集成了Flash、ADC、DAC、温度传感器、SMbus、UART、比较器、VREF等资源。包括C8051F120、C8051F121、C8051F122、C8051F123、C8051F124、C8051F125、C8051F126、C8051F127、C8051F130、C8051F131、C8051F132、C8051F133、C8051F350、C8051F351、C8051F352、C8051F353、C8051F020、C8051F021、C8051F022、C8051F023、C8051F064、C8051F065、C8051F066、C8051F067、C8051F001、C8051F002、C8051F005、C8051F006、C8051F007、C8051F010、C8051F011、C8051F012、C8051F015、C8051F016、C8051F017、C8051F018、C8051F019等。
●CAN总线接口混合信号微处理器。这类微处理器内部集成了CAN总线接口、Flash、ADC、DAC、温度传感器、SMbus、UART、比较器、VREF等资源。包括C8051F040、C8051F041、C8051F042、C8051F043、C8051F044、C8051F045、C8051F046、C8051F047、C8051F060、C8051F061、C8051F062、C8051F063等。
●小型化微处理器。这类微处理器将高速8051 CPU、闪存及高性能模拟电路集成到一个超小微型导线框封装(MLP)中,可以让系统设计者在提高系统性能的同时,减少元件数量和整体尺寸。包括C8051F360、C8051F361、C8051F362、C8051F363、C8051F364、C8051F365、C8051F410、C8051F411、C8051F412、C8051F413、C8051F310、C8051F311、C8051F316、C8051F317、C8051F206、C8051F226、C8051F236、C8051T600、C8051T601、C8051F526、C8051F527等。
Maxim公司的产品很丰富,其推出的8051兼容微控制器在保持指令集、目标代码与早期8051设计兼容的同时,使性能指标提高33倍,主要有如下几类。
●高速微处理器。这类微处理器具有闪存、EPROM、ROM等,每机器周期使用一个时钟,速度是标准8051的33倍。包括DS89C450、DS89C430、DS87C530、DS87C520、DS83C530、DS83C520、DS80CH11、DS80C323、DS80C320、DS80C310等。
●安全微控制器。这是具有防篡改能力的微控制器,其能够对程序和数据存储器进行加密,以防止未经授权的系统介入。系统的电池备份架构一旦检测到篡改事件,将立即“清零”内部SRAM,并且DES/3DES加密技术可以防止外部总线窃听。包括DS5250、DS5000T、DS5000、DS2250T、DS2250、DS5002FP、DS2252T、DS907X、DS5001FP、DS5000FP、DS2251T等。
●网络微控制器。Maxim的微型互联网接口(TINI)网络微控制器能够为嵌入式系统增添网络功能,适用于以太网或各种低级网络系统。片内集成具有IPv4/IPv6的TCP/IP网络栈,以及10/100以太网MAC,符合IEEE ® 802.3 MII标准。包括DS80C411、DS80C410、DS80C400、DS80C390等。
NXP半导体公司的前身是Philips,其推出了多种单片机微控制器,主要有如下几类。
●LPC7000系列。主要有P87LPC760、P87LPC761、P87LPC762、P87LPC764、P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769、P87LPC778、P87LPC779等。
●LPC9000系列。这是一种增强型多用途Flash单片机,主要有P89LPC9401、P89LPC9402、P89LPC9403、P89LPC9408、P89LPC9102、P89LPC9103、P89LPC9107、P89LPC912、P89LPC913、P89LPC914、P89LPC915及P89LPC92x系列、P89LPC93x系列等。
●80C51系列。包括P87C5xX2、P87CL5xX2、P89C5xX2、P89C66x、P8xC591、P87C552、P87C5x、P89C5xBx、P87C51Rx等。
Winbond系列单片机是中国台湾华邦电子推出的,其产品丰富,主要有如下几类。
●标准51单片机。这类单片机具有高达40MHz的工作频率,包含多个定时/计数器及在系统编程等特性。包括W78C32、W78E51B、W78E52B、W78E54B、W78E58B、W78E516、W78E858、W78C51D、W78C52D、W78C54、W78C801、W78C438C、W78C58等。
●宽电压单片机。这类单片机工作电压可以低至2.4V及1.8V,非常适合于电池供电的手持式设备。包括W78L32、W78L51、W78L52、W78L54、W78L801、W78LE51、W78LE52、W78LE54、W78LE58、W78LE516、W78LE812等。
●增强C51单片机。这类单片机工作电压可以低至2.7V,具有高达40MHz的工作频率、多个定时/计数器、12个中断源、内置SRAM,以及双UART等资源。主要包括W77C32、W77L32、W77E58、W77LE58等。
●工业温度级单片机。这类单片机具有符合工业应用的温度范围及低至2.4V的工作电压。包括W78IE52、W78IE54、W77IC32、W77IE58等。
美国ADI公司(Analog Device Inc)公司生产各种高性能的模拟器件,其推出的8051内核的ADuC800系列单片机集成了多种精密模拟资源,包括多通道的高分辨率模数转换器ADC和数模转换器DAC、基准电压源和温度传感器等。
ADuC800系列单片机具有符合工业标准的8052 MCU内核,包括ADuC812、ADuC814、ADuC816、ADuC824、ADuC831、ADuC832、ADuC834、ADuC836、ADuC841、ADuC842、ADuC843、ADuC845、ADuC847、ADuC848等。
美国德州仪器(TI)提供两类具有嵌入式8051/8052微控制器的产品系列。其中MicroSystems(MSC)产品系列包括嵌入式数据获取解决方案;TUSB产品系列包括USB嵌入式连接解决方案。
●MicroSystems系列单片机。这类单片机是完全集成混合信号器件。该系列的产品包括整合了以下组件的8051 CPU:高精度delta型ADC、高精度DAC、8通道复用器、烧坏检测、可选缓冲输入、失调DAC(数模转换器)、可编程增益放大器(PGA)、温度传感器、精密电压参考、闪速程序存储器、闪速数据存储器和数据SRAM。该产品系列的器件都是引脚兼容的,大大简化了器件移植过程。包括MSC1200、MSC1201、MSC1202、MSC1210、MSC1211、MSC1212、MSC1213、MSC1214等。
●USB接口系列单片机。这类微控制器系列使用标准的805x微控制器并将各种外围接口集成到一起,以满足各种USB外设需求。所有这些产品都遵从USB 2.0规范。其中TUSB3xxx器件是USB全速适配外围设备。TUSB2136和TUSB5052是将8052微控制器和全速USB集线器集成到一起的组合USB设备。TUSB6xxx产品是USB 2.0高速适配设备。
除了上述几家半导体公司的单片机外,还有很多其他的半导体厂商也提供了多种型号的51内核单片机。例如美国的飞思卡尔Freescale、摩托罗拉Motorola、Microchip等,日本的NEC、日立Hitachi、瑞萨Renesas等。这些厂商的单片机同样具有不错的性能。
另外,近些年国内的半导体厂商异军突起,也提供了很多有特色的单片机。例如上海普芯达电子有限公司的CW89F系列单片机。
●上海普芯达电子有限公司总部位于上海张江高科技园区。该公司提供多种半导体器件,包括单片机、电源管理器件、系统监管器件、通信接口器件、信号调理器件、功率驱动器件、数字逻辑器件、存储器、专用标准器件和系统级封装芯片等。其推出的单片机型号有如下两类。
●CW89F系列单片机。这类单片机具有标准的8051内核、12MHz主频、大电流I/O、支持ISP和四级加密技术。其同时提供了VML虚拟固件库是该产品的一个亮点。其将常用的数字模块、模拟模块、通信接口模块等集成在一起,方便了用户的使用。
●CW89FE系列单片机。这类单片机具有6T8051内核、33MHz主频、大电流I/O、支持ISP和四级加密技术。其同样支持VML虚拟固件库,用于减少客户的程序代码,加速程序开发。
这里所介绍的国内外众多单片机厂商推出的主流单片机,都具有很多兼容的特性,但各自有各自的特点,用户可以根据需要选择。尽管单片机家族如此庞大,其实只要熟练掌握一种单片机的使用,便可以举一反三,对其他型号的单片机也能够快速上手。