单片机哪家强？实力大比拼，你用的是哪家单片机

单片机从当初的4位发展到8位、32位，甚至更高，到现在可以说种类繁多而且齐全，数量庞大，在不同的领域主流的单片机有不同，很多设计开发有时候要面临很多选择。下面介绍几种常用的单片机

1、51系列单片机

51单片最初是由Intel始创的8004单片机开始，这是8位的单片机，特点是：寄存器少，.很多功能需要外部扩展，像AD转换、PWM专门输出信号等、I/O口输出能力不强、运行速度慢、抗干扰能力差、功耗高、不具备自编程能力。但是它的外围电路相对简单，上手容易，适合入门级，很多高校单片机都是以51单片机教学为主，在工业测控系统应用很广泛。 目前生产51单片机的厂家有：英特尔、艾德梅尔、西门子、华邦以及国产的宏晶等

2、AVR系列单片机

AVR单片机是由Atmel公司最初提出，也是8位单片机，后来也有16位的，但是与51不一样，它内部指令大大简化，同时内部结构精简，因此速度更快，功能更加强大，驱动能力比51的强，功耗也很低，抗干扰能力更强，内部有强劲的Flash程序存储器，烧录快捷方便，内部集成多种频率的RC振荡器、PWM输出、AD转换、看门狗、上电自动复位等功能。

AVR单片机有三种系列：

tinyAVR，这种主要被用于需要性能不是很高、效率低下以及在小封装中使用

megaAVR，这种主要是针对需要加额外外围电路设计的理想选择，自编程能力强

Xmega AVR，这种主要是在高集成度和低功耗使用

AVR单片机主要应用在打印机、空调、电表等控制电路板当中

3、STM32系列单片机

STM32系列单片机是有ST公司推出的，表示ARM Cortex-M内核的32位微控制器，这个芯片功能就更强大了，光是学习起来就有厚厚的一本书，这还不包括实际操作实践，从事软件开发的网友，特别是设计大型系统对这个芯片一定不陌生。这是一款高性能高性价比的芯片，特点是拥有双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度，待机功耗低至2μA，复位电路、低电压检测、RC振荡器等电路高度集成化。到目前为止，ST已经推出了基本型、增强型、USB基本型 系列、互补型等一系列芯片，功能越来越强大，主要交通运输、UPS电源、充电桩、功率转换器、计算机等方面。 

4、MSP430系列单片机

· MSP430单片机TI德州仪器公司推出的，有时候也成为混合信号处理器，这种单片机是16位超低功耗芯片，它的内部指令集也极具精简，内部集成了较为丰富的片内外设，有各类定时器各种通讯协议、液晶驱动器、高精度数模转换、USB控制器等，这种单片机特点是运算速度快、处理能力强、功耗低等。这种芯片主要是针对实际应用需求场合应用 ，主要应用在智能电子锁、键盘门禁、读取器、电梯轿厢呼叫按钮、无线扬声器、可视门铃等

5、PIC系列单片机

较为出名的莫过于Microchip公司(中文名：微芯半导体)的PIC芯片,这家公司PIC系列出货量居于业界领导者地位。PIC芯片的指令集也较为精简。Microchip8位、16位和32位单片机，拥有功能强大的架构、灵活的存储器技术、通讯方式涵盖SPI、I2C、UART、CAN、USB、以太网等、内部集成了图形以及触摸传感控制器等电路、各类比较器、A/D转器等应有尽有，目前Microchip的PIC单片机8位的典型代表有: PIC10、 PIC12、 PIC16 、PIC18，PIC系列单片机主要是用来开发和控制外围设备的一种芯片，对于庞大的系统，有些场合如果用此芯片控制可以进行高度集成化，减少外围电路。主要应用在电机、医疗、家电、有限连通、汽车领域、电池管理方案、智能能源等

6、M68HC系列单片机

这是MOTOROLA推出的单片机，摩托罗拉作为单片机最大生产商之一，它的M68HC系列单片机特点是速度快、功能强大、功耗低等，带flash重复擦写且供电电源单一、支持在线编程，最主要的额是它内部采用的时钟频率很低，抗干扰能力很强，因此很适合在工控领域使用。

除了上述这几种其实还有很多单片机，比如NXP 51系列单片机、WINBOND51系列单片机、台湾义隆单片机、松翰单片机（SONIX）、Atmel的AT89系列单片机、华邦W78系列单片机、EPSON单片机、Scenix单片机等。

其实选择哪一种单片机要根据实际情况同时结合自身条件以及要求，一般来说，对于控制系统不是很复杂，I/O数量不是很多，可以采用精简指令集的单片机，这种单片机在读取指令和数据时候分开进行，因此单片机速递不是很高，例如可以用例如PIC系列单片机、SONIX单片机等；而对于系统较为复杂一点的可以采用速度快一点的，例如STM32系列等。

PLC作主站，51单片机作从站，用ModBus协议进行通讯

本节主要完成PLC作主站，51单片机作从站，用ModBus协议进行通讯。PLC读取单片机保持寄存器区的数据。S7-200PLC程序主要通过调用Modubs RTU 主站指令库完成。

一、调用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并启动其功能控制：

各参数意义如下:

a.

EN

使能：

必须保证每一扫描周期都被使能（使用 SM0.0）

b.

Mode

模式：

为 1 时，使能 Modbus 协议功能；为 0 时恢复为系统 PPI 协议

c.

Baud

波特率：

支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。

d.

Parity

校验：

校验方式选择

0＝无校验

1＝奇较验

2＝偶较验

e.

Timeout

超时：

主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为 1000 毫秒（1 秒），允许设置的范围为 1 - 32767。

注意： 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。

f.

Done

完成位：

初始化完成，此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作（见例程）

g.

Error

初始化错误代码（只有在 Done 位为1时有效）：

0＝ 无错误

1＝ 校验选择非法

2＝ 波特率选择非法

3＝ 模式选择非法

二、调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求；

各参数意义如下:

a.

EN

使能：

同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能

注意：建议每一个读写功能（即 MBUS_MSG）都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行（见例程）。

b.

First

读写请求位：

每一个新的读写请求必须使用脉冲触发

c.

Slave

从站地址：

可选择的范围 1 - 247

d.

RW

从站地址：

0 ＝ 读， 1 ＝ 写

注意：

1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能

2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能

e.

Addr

读写从站的数据地址：

选择读写的数据类型

00001 至 0xxxx - 开关量输出

10001 至 1xxxx - 开关量输入

30001 至 3xxxx - 模拟量输入

40001 至 4xxxx - 保持寄存器

f.

Count

数据个数

通讯的数据个数（位或字的个数）

注意： Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）

g.

DataPtr

数据指针：

1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中

2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中

h.

Done

完成位

读写功能完成位

i.

Error

错误代码：

只有在 Done 位为1时，错误代码才有效

0 ＝ 无错误

1 ＝ 响应校验错误

2 ＝ 未用

3 ＝ 接收超时（从站无响应）

4 ＝ 请求参数错误（slave address, Modbus address, count, RW）

5 ＝ Modbus/自由口未使能

6 ＝ Modbus正在忙于其它请求

7 ＝ 响应错误（响应不是请求的操作）

8 ＝ 响应CRC校验和错误

-

101 ＝ 从站不支持请求的功能

102 ＝ 从站不支持数据地址

103 ＝ 从站不支持此种数据类型

104 ＝ 从站设备故障

105 ＝ 从站接受了信息，但是响应被延迟

106 ＝ 从站忙，拒绝了该信息

107 ＝ 从站拒绝了信息

108 ＝ 从站存储器奇偶错误

常见的错误：

如果多个 MBUS_MSG 指令同时使能会造成 6 号错误库存储区被程序其它地方复用，有时也会造成6 号错误从站 delay 参数设的时间过长会造成主站 3 号错误从站掉电或不运行，网络故障都会造成主站 3 号错误。

三、需要从站支持的功能及Modbus 保持寄存器地址映射

为了支持上述 Modbus 地址的读写，Modbus Master 协议库需要从站支持下列功能：

需要从站支持的功能

Modbus 地址

读/写

Modbus 从站须支持的功能

00001 - 09999

数字量输出

读

功能 1

写

功能 5：写单输出点

功能 15：写多输出点

10001 - 19999

数字量输入

读

功能 2

写

－

30001 - 39999

输入寄存器

读

功能 4

写

－

40001 - 49999

保持寄存器

读

功能 3

写

功能 6：写单寄存器单元

功能 16：写多寄存器单元

Modbus 保持寄存器地址映射举例：

四、S7-200PLC程序

五、单片机程序;STC11F04E单片机，9600波特率

START: MOV TMOD,#21H ;定时器1是8位再装入，定时器0为16位定时器

MOV TH1,#0FDH;预置初值(按照波特率9600BPS预置初值)

MOV TL1,#0FDH; 0FDH=9600=11.0592

MOV TH0, #0DCH;88H ;8800=12t,7000=stc1t

MOV TL0, #00H

ORL IE, #92H ;EA=1，ES=1;ET0=1

SETB PS ;串口中断优先

SETB TR1 ;启动定时器1

MOV 98H,#50H ;scon

MOV P1M0,#01000000b ; P1M0=0 P1M1=0双向口 P1M0=1 P1M1=0输入口 P1M0=0 P1M1=1推挽输出20ma

MOV P1M1,#10000000b

MOV WDT_CONTR ,#27H 看门狗设置使能

QL0: MOV A,#00H

MOV R0,#10H

MOV R2,#9BH ;10-ABH清零

CLEAR: MOV @R0,A

INC R0

DJNZ R2,CLEAR

CLR FLAG

CLR FLAG_0

SETB TR0 ;启动定时器0

;ANL AUX,#07FH ;p3.0p3.1当串口

ORL AUX,#80H ;p1.7,p1.6当串口

CLR P3.7 ;485芯片接收使能

WA1: ;MOV WDT_CONTR ,#37H;喂狗; SETB CW

JNB FLAG_0,WA1 ;FLAG_0=1表示已经接收到上位机数据

CLR TR0

MOV A,2CH ;检查设备地址是01h码，设本机地址码是1

MOV R2,A

XRL A,#01H

JNZ QL0

ACALL FSZJ ;FH: DB 01H,03H,16,00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,10H,11H,12H,0DH,0EH,0FH,10H,11H,12H,13H,14H,15H,16H,17H,18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EH,1FH;18

ACALL DELAY

CALL FZJ

AJMP QL0

FZJ: MOV R0,#2cH ;向主机发送数据子程序

FZJ0: MOV R2,#10H

FZJ1: CLR EA

ANL AUX,#07FH ;p3.0p3.1当串口

FZL1: MOV A,@R0

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

INC R0

DJNZ R2,FZL1

SETB EA

RET

FSZJ: MOV DPTR,#FH

MOV R2,#19;

ORL AUX,#80H

SETB P3.7 ;发送数据

MOV R0,#40H

FSZJA: MOV A,#0H

MOVC A,@A+DPTR

MOV @R0,A

INC R0

INC DPTR

DJNZ R2,FSZJA

MOV R0,#40H

MOV CRCCD,#19

LCALL CRC1

MOV R2,#21

MOV R0,#40H

FSZJ2: MOV A,@R0

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

INC R0

DJNZ R2,FSZJ2

SETB EA

RET

FH:DB 01H,03H,16,00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,10H,11H,12H,0DH,0EH,0FH,10H,11H,12H,13H,14H,15H,16H,17H,18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EH,1FH;18

用串口助手检测到的数据如下图。

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