单片机|什么年代了,新手学51单片机还有必要吗?

单片机|什么年代了,新手学51单片机还有必要吗?

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单片机|什么年代了,新手学51单片机还有必要吗?

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“现在都是什么年代了 , 你还在学单片机?早就该学嵌入式系统了 , Linux和FPGA了 。 什么 , 你学的还是51单片机 , 这个单片机可能比你老爸年纪还大 , 还学它干嘛?你这不是1949年参加Guo军 , 1912年入宫做‘大内总管’吗?” 。 无意间听到的这段对话 , 引出了我的一番思考 , 现在学单片机 , 尤其是8位的51单片机 , 真的是穷途末路了吗?


低成本芯片的主战场
当下的电子 , 嵌入式行业发展中 , 单片机的用量越来越大 , 应用领域越来越广 , 小到20元左右的玩具 , 达到成百上千万的医疗设备 , 无不在使用单片机 。 当然 , 广阔的市场是一块天生自带诱人香味的披萨 , 越来越多的厂商追逐到这块披萨的分配中去 。 与国外老牌的那几家半导体公司(英飞凌 , TI , NXP , Microchip , 意法半导体)相比 , 国内厂商的成长更具有活力 , 目前世界上的半导体厂商中 , 有70%以上是根正苗红的大陆企业 。 这些企业的产品为了加速研发周期 , 采用了两种主流的方式:

  1. 购买现成的arm-cortex Mx核心 , 自己扩充外围来设计单片机;
  2. 使用专利到期的51单片机核心 。
与前几年单片机厂商各自推出各自的核心不同 , 最近几年的市场上的芯片内核架构正在逐渐收缩 , 主流的大厂除了保留自身研发的架构之外 , 其他采用的架构就只有两种 , 即51和ARM-Cortex Mx 。
ARM-Cortex Mx核心基本上是各大国际半导体巨头的标配 , TI , NXP , 英飞凌 , Microchip等公司多多少少都有几款或者几个系列的ARM Cortex M核心的芯片 。 而且现阶段的RISC-V架构离商用普及还有一段路要走 , 无法做到和ARM的正面竞争 , 因此32位低中高端市场基本上全部被ARM占据 。

32位机以外的市场却是另一番景象 , 早些年还有一些各大厂商自主研发的核心 , 如PIC , AVR , STM8等 , 但是现在再去看看 , 出一些日系韩系的单片机除外 , 大多小公司都有51内核的单片机 。 就连之前以稳定性著称的AVR单片机 , 也随着Atmel被收购的结局而收场 , 只用在一些arduino板卡上面 。

51单片机的蜕变
此“51”并非彼“51” , 总所周知 , 从1980年第一款INTEL MCS-8051单品就问世 , 到后来的AT89C51 , AT89C52 , “51”单片机除了内部的程序存储器从EPROM发展成了FLASH之外 , 其余的无论是时钟系统 , 还是RAM容量 , ROM容量 , 几乎没有任何改变 。 然而随着STC(宏晶)推出了第一款带串口ISP STC89C52之后 , 国产51单片机就走上了飞速发展之路 , 从最早的ISP , 到后来的1T , 到现在的多外设(如SPI , I2C , PWM等) , 性能越来越强大 。
纵观国产51单片机的发展 , 有3个最明显的特点:
  1. 快速化 , 即克服了51单片机内核固有的12分频缺点 , 提高了主频 , 远远超出了之前的1M频率 。
  2. 大容量化 , 即大大增加了容量 , 从最早的128字节内存向外扩展 , 目前最大的数据存储器有64K , 而程序存储器也扩展到了64K 。
  3. 集成化 , 即大大提高了51单片机的片上外设 , 早期的51单片机算得上外设的 , 可能只有两个定时计数器 , 两个串口 , 两个中断 。 而现在的增强型51单片机的外设真可谓琳琅满目 , 如SPI , I2C , ADC等等 , 都已经作为了标配 。

【单片机|什么年代了,新手学51单片机还有必要吗?】说了以上这么多 , 增强型的51单片机目前在各行各业的优势有以下几点:
  1. 开发简单 , 开发成本低;
  2. 应付一些简单需求足以;
  3. 性能大大增加 , 价格大大降低;
因此 , 目前为止 , 51单片机这一种8位机还是会且长期会在某些领域被广泛应用 , 比如开关电源 , 充电器 , 电动玩具 , 个别消费类电子产品等 。
如果现在有人问我 , 我要开始学习单片机 , 应该从那一块入门 , 我依然会推荐他51单片机 , 并不是因为51单片机好上手(事实上Keil C51还不是标准的C语言 , 编程起来更加不顺手) , 因为51单片机内部的结构非常简单 , 非常适合你去学习某一块芯片的内核 。

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