論8051單片機(jī)的6大設(shè)計(jì)缺陷（下）

ID:114320 · 發(fā)表于 2016-5-2 04:27

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【問題4：缺少低功耗設(shè)計(jì)】
早期的單片機(jī)主要應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域，在單片機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了很多工業(yè)穩(wěn)定性方面的設(shè)計(jì)，才使8051單片機(jī)具有非常好的穩(wěn)定性。但隨著自動(dòng)化、智能化產(chǎn)品的發(fā)屏，用電池供電的小型電子產(chǎn)品越來越多。這就需要很省電的單片機(jī)，而低功耗設(shè)計(jì)一直是8051單片機(jī)的短板。雖然單片機(jī)可以設(shè)置為空閑模式和省電模式，可就其應(yīng)用上的實(shí)際效果并不能達(dá)到很好的省電效果。解決此問題還要從工作狀態(tài)下的低功耗著手，但目前還沒有哪個(gè)廠商很好地解決。
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【問題5：存儲(chǔ)空間較小】

我記得10年前的8051單片機(jī)是很時(shí)興的東西，大家用它來做DIY的小作品并不會(huì)感覺有什么不足。當(dāng)時(shí)能買到的8051單片機(jī)中最大的FLASH空間是16KB，而如今的增強(qiáng)型8051單片機(jī)最大的FLASH空間是64KB，極鮮有128KB和256KB。這固然和單片機(jī)的成本控制和應(yīng)用要求有關(guān)。但在大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)（如LED點(diǎn)陣屏顯示文字）時(shí)，就必須外擴(kuò)FLASH芯片或SD卡。即增加了成本也降低了讀寫速度。另外，較小的FLASH空間也不容易移植“嵌入式操作系統(tǒng)”，不能讓單片機(jī)的開發(fā)上一個(gè)新的臺(tái)階。看來提升FLASH空間是8051單片機(jī)進(jìn)入”多任務(wù)單片機(jī)開發(fā)“的關(guān)鍵。
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【問題6：缺少內(nèi)置RTC和分頻器】
我早期的單片機(jī)DIY制作都是時(shí)鐘類的，當(dāng)時(shí)找到的參考資料都是讓我外擴(kuò)一片DS1302之類的時(shí)鐘芯片。而制作過程中出問題最多的也是外擴(kuò)的芯片。當(dāng)時(shí)我在想能不能把實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片（RTC）內(nèi)置到單片機(jī)中，外接個(gè)備用電池就能工作多好。后來發(fā)現(xiàn)在很多ARM處理器芯片中都內(nèi)置了RTC，而8051單片機(jī)還是沒有。也不知道是技術(shù)上達(dá)不到還是出于什么考慮。
熟悉PC機(jī)的朋友都應(yīng)該玩過”超頻“吧，其實(shí)單片機(jī)就是一個(gè)小的CPU芯片，按理說它也可以超頻或降頻。只要單片機(jī)內(nèi)置分頻器，就可以把固定的外部晶振或內(nèi)部RC時(shí)鐘的頻率成倍增減，實(shí)現(xiàn)在程序中調(diào)節(jié)單片機(jī)的工作頻率，或者獨(dú)立設(shè)置定時(shí)器、ADC、PWM等的頻率。這個(gè)功能在一些高級(jí)芯片中都有采用，我想8051單片機(jī)也需要這樣的功能，讓自己變得更加完美。
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關(guān)系單片機(jī)的開發(fā)問題還有很多可說的點(diǎn)，如果您喜歡請(qǐng)點(diǎn)贊、評(píng)論、轉(zhuǎn)發(fā)！鼓勵(lì)下我的繼續(xù)寫下去。
—— 作者：杜洋（《無線電》微信平臺(tái)獨(dú)家原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載讓注明）

ID:114320 · 發(fā)表于 2016-5-2 04:29

相關(guān)討論：

一片癡情的心
很多缺陷是時(shí)代的產(chǎn)物，8051入門還是很經(jīng)典的

2天前
6
~~~~~
寫的很好

2天前
5
Jimmy
TI公司的單片機(jī)不是號(hào)稱超低功耗嗎

2天前
3
一瞬の空
說實(shí)話，單片機(jī)里，低功耗有TI的，地價(jià)格有STM的，穩(wěn)定的有AVR的，51處在一個(gè)不上不下的地步，不過因?yàn)?1簡(jiǎn)單，所以我還是比較喜歡玩51，畢竟是初學(xué)者，而且STC最新的15系列IO高阻模式+掉電模式電流也可以降到10來微安，一般情況是夠用了，再者，現(xiàn)在的51大廠STC是國產(chǎn)的，支持國產(chǎn)嘛

2天前
2
時(shí)雨
51單片機(jī)的尋址空間只有16位，這是不是也限制了51單片機(jī)向更高位寬(比如16位，32位)的方向發(fā)展

2天前
1
風(fēng)飛揚(yáng)
51勝在資料好找，入門容易，性能夠用，招人好找。有STC在，國內(nèi)就能長期低價(jià)穩(wěn)定供貨，這點(diǎn)比較重要。一般產(chǎn)品其實(shí)用不到什么先進(jìn)技術(shù)，綜合成本卻是要重點(diǎn)考慮。

昨天

ID:60379 · 發(fā)表于 2016-5-2 10:19

(1)STC15系列單片機(jī)低功耗設(shè)計(jì)中，掉電模式典型電流<0.1uA,所以低功耗設(shè)計(jì)難度不在單片機(jī)，而是外圍器件耗電量難以控制到如此小的地步。
（2）在大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)（如LED點(diǎn)陣屏顯示文字）時(shí)，就必須外擴(kuò)FLASH芯片或SD卡。這個(gè)確實(shí)難免，但一個(gè)FLASH芯片也就兩三塊錢，也不算貴。強(qiáng)型8051單片機(jī)最大的FLASH空間是64KB，極鮮有128KB和256KB，64K大約可寫入幾萬行程序代碼，要求更大時(shí)可使用ARM芯片，這應(yīng)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品復(fù)雜程度合理選取。
（3）STC15系列單片機(jī)內(nèi)置分頻器，可以把固定的外部晶振或內(nèi)部RC時(shí)鐘的頻率進(jìn)行分頻，實(shí)現(xiàn)在程序中調(diào)節(jié)單片機(jī)的工作頻率，也可獨(dú)立設(shè)置定時(shí)器、UART串口、SPI接口、ADC、PWM等的頻率。

ID:60379 · 發(fā)表于 2016-5-2 10:50

傳統(tǒng)8051是10年前的經(jīng)典，但隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)8051已是昔日黃花，程序代碼兼容傳統(tǒng)8051的是增強(qiáng)型8051，增強(qiáng)型8051也有多個(gè)廠家生產(chǎn)，龍頭老大是STC，當(dāng)今主流運(yùn)用是STC15系列，典型型號(hào)是IAP15W4K58S4。

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