51单片机音乐演奏模拟系统设计与实现(3)
第二阶段（1978——1983年）：这一阶段最具有代表性的是MCS-51系列单片机，MCS-51系列单片机都带得有串行I/O接口，并且含有多级中断处理系统，以及定时/计数器位16位，片内ROM和RAM容量相对MCS-48系列而言就增大了一些，有的片内还添加了A/D转换接口。
第三阶段（1983年至今）：这一阶段主要是高档8位单片机巩固发展并且新推出16位单片机的阶段。这一阶段特征主要包括：一是不断的发展完善高档8位单片机，改善它的性能和结构，二是推出并发展16位单片机以及专用单片机。16位单片机除了CPU发生变化之外，其中ROM和RAM的容量也变得更大，ROM的容量变为8KB，RAM的位数也变成了32位，还增加了高速输入/输出部件，A/D转换口的通道也增加到十位多通道10位。最近几年，32位单片机已经发展到了实用阶段。
在未来单片机技术的发展主要会朝着以下几个方面：
（1）主流型机发展趋势。主流机型是8位单片机，32位单片机也占有一部分市场，而16位单片机则可能会直接被淘汰。
（2）全盘CMOS化趋势。以HCMOS为基础，升级进化为CMOS，HCMOS有本质功耗低以及有着低功耗的管理技术等特点，而CMOS的速度慢，并且功耗更低。
（3）RISC体系结构的发展。早期的CISC指令较为复杂，指令代码的周期数量并不统一，很难实现流水线。但是RISC体系结构能够精简指令系统，只要把它的大多数指令设置为单周期指令，流水线作业就变得更简单了。
（4）大力发展专用单片机
（5）OTPROM,FlashROM成为主流供应状态。
（6）ISP和基于ISP的开发环境。FlashROM的应用很大程度推动了ISP的发展，如此就能够实现目标程序的串行下载了，在PC机上可以通过串行电缆对远程目标进行高度仿真和更新软件。
（7）单片机的软件嵌入。现在的单片机只为程序运行提供了空间，里面没有其他的任何软件。在ROM的空间发展到很大的时候，可以试着装进一些软件，比如说平台软件、虚拟外设软件以及系统诊断软件等，这样就能够更好的增加开发的效率。
（8）实现全面功耗管理，可以采用一些模式来进行功耗的管理，比如说双时钟模式，电压节能模式，PD模式，ID模式等。
（9）推行串行扩展总线。
（10）ASMIC技术的发展，比如基于MCU的专用集成电路。
1.5 单片机结构
本次毕业设计采用了 Intel公司开发的AT89C51单片机。AT89C51单片机属于MCS-51系列单片机，其结构延续了8084的特点，并且把其中的缺点进行了改进，新加入了一些功能指令，比如说：减、乘、除、比较、布尔代数运算以及16位数据指针等指令，拥有了串行通信能力并且新加了5个中断源。AT89C51单片机里面含有两个16位定时计数器、外部中断以及计数中断，并且还有一个串行中断和4个8位并行输入口。因为AT89C51的系统性能能够达到系统数据采集以及时间精度的要求，并且产量大，来源广，在应用方面也表现得很成熟，所以用它来作为控制核心。其各个部分的详细情况如下：
（1）中央处理器（CPU）：中央处理器是单片机的核心模块，主要用于完成运算和控制功能，MCS-51的CPU能够对8位二进制数或者代码进行处理。
（2）内部数据存储器：AT89C51芯片当中总共有128个RAM单元，其作用是存放可读写的数据，简称内部RAM。
（3）内部程序存储器：AT89C51芯片当中总共有8KB的ROM，其作用是存放程序或表格，所有被称为程序存储器，简称内部 ROM。
（4） 定时器/计数器：AT89C51总的有2个可编程的16位定时/计数器，主要是用来实现定时或计数的功能。
（5）并行I/O口：MCS-51总的有4个可编程的8位的I/O（P0，P1，P2，P3），主要是用来实现数据的并行输入/输出。
下一篇：高速列车交流传动控制系统设计