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大家是否思考過(guò)一個(gè)問(wèn)題，為什么現(xiàn)在的51單片機(jī)在做宣傳的時(shí)候，不外乎都是稱作為“增強(qiáng)型51單片機(jī)”？與傳統(tǒng)的51單片機(jī)相比，究竟哪些地方得到了擴(kuò)展？在回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們先來(lái)看一下本書的主角——STC8A8K64S4A12。圖1是傳統(tǒng)51單片機(jī)和STC8A8K64S4A12增強(qiáng)型51單片機(jī)的資源對(duì)比圖。

圖1 傳統(tǒng)MCS-51單片機(jī)和增強(qiáng)型51單片機(jī)的資源對(duì)比圖

通過(guò)圖1的資源對(duì)比圖我們可以發(fā)現(xiàn)，就STC8A8K64S4A12這個(gè)增強(qiáng)型51單片機(jī)而言，它相比于傳統(tǒng)的51單片機(jī)主要在以下幾個(gè)方面做了提升：

增大了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM；

增大了程序存儲(chǔ)器FlashROM；

擴(kuò)大了供電電壓的范圍；

增加了機(jī)器周期可配置功能，從而避免了外部晶振12分頻的問(wèn)題；

增加了一系列外設(shè)。

接著，我們具體來(lái)看，這些功能到底是如何實(shí)現(xiàn)的。

1、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM的增強(qiáng)單片機(jī)要想擴(kuò)充資源，首先需要做的就是內(nèi)存的擴(kuò)展。因?yàn)榭刂七@些擴(kuò)展資源的寄存器，都需要內(nèi)存地址的依托。另外，傳統(tǒng)的51單片機(jī)的內(nèi)存最大只有256字節(jié)，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)程序時(shí)，用戶所定義的變量都存放在這個(gè)內(nèi)存里面，其中還包括了位尋址區(qū)，特殊功能寄存器區(qū)等我們無(wú)法使用的空間，早期的單片機(jī)應(yīng)用，如控制一個(gè)開(kāi)關(guān)，處理一個(gè)串口命令這些功能還夠用，但是隨著我們的應(yīng)用越來(lái)越復(fù)雜，這么少的內(nèi)存真是“巧婦難為無(wú)米之炊”。因此，內(nèi)存的擴(kuò)展非常必要。增強(qiáng)型51單片機(jī)的內(nèi)存擴(kuò)展，還有一個(gè)無(wú)法改變的是傳統(tǒng)51單片的內(nèi)存排列，圖2列舉的MCS-51單片機(jī)內(nèi)部256字節(jié)RAM存儲(chǔ)分布，因?yàn)檫@個(gè)存儲(chǔ)分布是和整個(gè)51單片機(jī)架構(gòu)息息相關(guān)的，無(wú)法對(duì)其有任何撼動(dòng)。

圖2 傳統(tǒng)51單片機(jī)的內(nèi)存排列

增強(qiáng)型51單片機(jī)的內(nèi)存擴(kuò)展，和傳統(tǒng)8051單片機(jī)訪問(wèn)外部擴(kuò)展RAM的方法相同，唯一區(qū)別是，傳統(tǒng)的51單片在內(nèi)存擴(kuò)展之后，P0口和P2口將無(wú)法使用，但是增強(qiáng)型51單片機(jī)則仍然保留著這兩個(gè)口的正常功能。由于增強(qiáng)型單片機(jī)擴(kuò)展出來(lái)的內(nèi)存是屬于外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展，因此如果你對(duì)于變量存儲(chǔ)的空間有需求，則在編程時(shí)需要顯示地指明這些變量的存儲(chǔ)位置。如果使用匯編語(yǔ)言，則需要使用“MOVX”指令。如果使用C語(yǔ)言，則需要使用“xdata”關(guān)鍵詞進(jìn)行指定，不過(guò)為了C語(yǔ)言的可移植性，對(duì)于使用這種非標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的關(guān)鍵詞，我還是持保留態(tài)度。

2、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器FlashROM的增強(qiáng)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方式，也和傳統(tǒng)51單片機(jī)外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方式類似。但是STC8系列封裝管腳為40及以上的單片機(jī)，具有擴(kuò)展64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的能力。訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，WR/RD，ALE信號(hào)要有效。除此之外，在內(nèi)部程序存儲(chǔ)器被擴(kuò)大之后，一般增強(qiáng)型51單片機(jī)都會(huì)在一些特定地址的ROM和RAM之中，存入一些特定的產(chǎn)品信息。圖3是STC系列單片機(jī)中所保留的一些特定信息。

圖3 STC系列單片機(jī)中所保留的一些特定信息

3、外設(shè)如何擴(kuò)展傳統(tǒng)的51單片機(jī)用于控制外設(shè)的寄存器地址都是排放在內(nèi)部RAM的128字節(jié)特殊功能寄存器區(qū)。這段特殊功能寄存器地址區(qū)，傳統(tǒng)的8051單片機(jī)已經(jīng)用了一部分用于控制其資源，傳統(tǒng)8051單片機(jī)特殊功能寄存器區(qū)的使用如圖4所示。

圖4 傳統(tǒng)8051單片機(jī)的特殊功能寄存器使用傳統(tǒng)的

51單片機(jī)一共用了21個(gè)特殊功能寄存器地址。為了保持與傳統(tǒng)8051單片機(jī)的兼容，這段特殊功能寄存器原有的資源分配不能改變。因此，使用剩余的107個(gè)特殊功能寄存器地址，是外設(shè)寄存器擴(kuò)展的一個(gè)途徑。如圖5所示，STC8數(shù)據(jù)手冊(cè)上面列出了STC8的特殊功能寄存器列表。