【芯片介绍】51单片机还值得学吗

文 / Edward

“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：

购买现成的arm-cortex Mx核心，自己扩充外围来设计单片机；

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”，纵所周知，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。

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。