51單片機領域的一個奇蹟,半導體界我只服你!

我敢保證，我們當中的大多數人，在讀書的時候，玩的第一個晶片，基本上都是8051的。利用它來編各種跑馬燈，七段數碼管，這是平常到不能再平常的事情了。相信大家對「MOV」應該不陌生吧？

可能現在很多人已經不玩51了，改行玩DSP，玩ARM，玩FPGA了，但毫無疑問8051才是我們的初戀。

今天我們聊聊8051的發展史，還有順便說一下國內一個做51晶片的「奇葩」公司——宏晶科技（STC）。

8051是Intel的發明

談8051，就不得不說一下單片機，單片機誕生於1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此後在8051上發展出了MCS51系列MCU系統。8051由英特爾公司於1981年製造，這是一種8位元的單晶片微控制器，屬於MCS-51單晶片的一種。

8051單晶片是同步式的順序邏輯系統，整個系統的工作完全是依賴系統內部的時脈信號，用以來產生各種動作周期及同步信號。在8051單片機中已內建時鐘產生器，在使用時只需接上石英晶體諧振器（或其它振蕩子）及電容，就可以讓系統產生正確的時鐘信號。

英特爾原來的8051系列的開發利用 NMOS 技術，但後來的版本中，在其名稱加入字母C（例如，80C51），確定使用 CMOS技術，這樣比NMOS節能源。這使它們更適合於電池供電設備。

8051在單一的封裝中提供很多功能（包括CPU,RAM,ROM,輸入輸出，中斷，時鐘等）。

8051能夠達到以一般工業配線盤更小的體積，來達成自動控制作業，如感測訊號的擷取、循序控制等，它皆能輕易的完成。 近年來單晶片的功能不斷加強，價格愈加便宜，傳統的8051已經成為學校的教材。

單晶片具備了便宜、電路簡單、體積小與耗電低等優點，所以目前在業界使用的極為廣泛。比如要控制一個馬達就不需要使用一臺PC來控制，只要一顆單晶片加上驅動電路就可以加以控制這顆馬達的運轉了。

在這裡穿插一個故事：

早期的MCU有三大龍頭Zilog—Z80 、Intel—8051和 Motorola—68xx ，相信有在玩MCU的人應該不陌生。

然而後來的Intel走進了學術界，透過老師及教授的力量，大量撰寫教材與教具，經過一兩個世代的輪替後市場的分布開始起了變化。（終於明白為什麼我大學用的是8051了）

這種操作的手法跟微軟其實很像，就是先教育使用者，然後自然習慣這樣的產品，相信大家都不難發現市面上幾乎清一色是8051的教材，聰明的你會選擇有詳盡參考資料的MCU上手，還是資源少得可憐又沒人可以問的MCU呢?

然而讓8051真的奠定穩固地位的是個人電腦的興起。

微軟和Intel的結合創造了IBM相容電腦的規格，進而開啟了8051的輝煌時代。

當時的電腦BIOS 鍵盤掃描周邊IO 很多都是用8051所做的，而Z80與68xx就在這樣的趨勢中敗陣下來退居二線，這絕對不是技術底子不好，也絕對不是MCU不夠穩定，只是市場要不要你的簡單答案。

市場的老大並不是企業本身，而是使用者當產品的擁護者越多企業就越茁壯，要有越多的擁護者，經營理念是相當重要的，很多市場上的成敗往往一開始就已經決定了 。

到後來，由於其極低的成本，簡便的開發，51單片機被廣泛應用到各種小家電和產品上面。

無所不在的處理器，對廠商來說，等於是無可限量的商機。因此，許多處理器應用架構都想要取代8051當市場一哥。不過8051太頑強了，因為Intel完全把它所有的相關專利開放了，業界可以任意使用其架構發揮創意，許多IC設計廠商透過巧思，在8051這塊原料裡加上了許多不同的配料，針對不同的市場饕客，設計出許多不同口味的菜餚，滿足不同應用類型與每個人挑剔的胃口。

因此，各種高頻率、高效能的8051產品紛紛誕生，比如說原始8051僅有12MHz，但修改版時鐘最高可超過100MHz，不少廠商修改了內部時鐘的運作規則，產生許多效能更變態的版本。另外原始8051可定址的存儲容量有限，廠商也推出能定址到16bit存儲的版本，讓系統吃個飽飽。

但不管再怎麼修改，8051還是8051，為了相容性，許多歷史包袱仍然丟不掉，就技術上來說，砍掉重練推出一款超級8051是有可能的，如此時脈可以上看數百MHz，甚至內部資料與外部連接寬度都可以搞到32或64位元，但這麼一來也就失去8051的相容性優勢，倒不如重新開發一款全新的MCU產品。例如ARM各系列產品成為取代51的最佳人選。

但在開頭我說了，我這篇文章除了介紹51的發展外，還想介紹一下另一個奇葩公司，我敢說這是半導體業裡面最奇葩的，沒有之一。這個公司就叫做宏晶科技，我們一般叫他STC。

謎一樣的STC，服！

大家就跟隨我的腳步去了解一下這個神奇的存在。

小編谷歌了一下STC，第一個就是他們家的網址。

這title嚇到我了，8051單片機全球第一品牌，全球最大的8051單片機設計公司。

畢竟作為一個有好奇心的小編，對於一個這麼牛逼的公司，怎麼的都想去看一下的。進去的時候，我真的崩潰了。我以為我自己穿越了，你知道麼。

首頁是這樣的。

往下拉一點是這樣的

再往下拉一點是這樣的

頁底是這樣的

看到這裡，我真的尷尬症都煩了，雖然作為一個搞硬體的，你可以對於網頁簡單點，但簡單不等於隨便啊。

說完對於其網站的一些吐槽以後，我們看看用戶是怎麼噴他們的產品的。

STC 1T系列單片機，是目前為止，我個人認為最適合燈光調光類產品的單片機IC。但是目前市場上，對STC的罵聲一片，至少在我經常上的一些關於單片機的論壇也好，經常聊的一些關於單片機、電子技術的Q群也好並不怎麼看好STC單片機。

至於原因嘛，有目共睹的，STC因吹牛皮不慎，引犯眾惡。比如：

一、數據手冊、規格書做得不專業，很嚴謹的數據手冊、規格書被做得很像宣傳手冊一樣，很奇怪，怎麼不參照一下Microchip或者ATMEGA AVR這些牌子的數據手冊、規格書呢。（聽說上面有廣告的datasheet，就是正版的。）

二、產地不詳。STC號稱中國大陸本土品牌，中國人自己的單片機。既不能提供產地的資料，又不明確表態所用的技術是出自哪裡的。客戶打電話過去諮詢，說是美國的技術，上海製造，但是打電話到美國諮詢卻沒人接聽。官網上卻宣稱是中國自己的技術。有點矛盾。不過最近STC官網發布了一些TSMC生產現場的照片，說明的確是上海製造。

三、ISP燒錄軟體不像樣，經常出錯，在裝有AUTOCAD上的電腦啟動，將會一起啟動AUTOCAD的安裝程序。巨鬱悶……

四、自吹自擂，號稱無法解密的單片機，如15F系列用的第八代加密技術，但是市場上隨便三兩千元都能解密了。還懸賞十萬請專家幫忙查找有無漏洞。你說會不會有這麼笨的人，我要是知道你的解密方法，我也不去做這麼蠢的事，斷自己的財路，這麼等同於殺雞取卵麼？

五，吹噓，關於吹噓，STC說8051單片機全球第一品牌, 全球最大的8051單片機設計公司。我們知道其以前還是稱國內最大，其實也只能是國內出貨量最大，8051的設計能力和美國的一些廠商還是無法比。

六，用戶碰到問題的時候，其姚老闆的觀點有兩方面：

1、 我們的晶片沒問題，你仔細檢查一下你的設計
2 、這個我沒弄過，你自己試一試呢。

當時我就蒙了，好不好。

綜上所述，STC的確缺點多多。但不得不承認STC仍擁有很多的優點、很強大的功能。比如說：

一、STC是1T單片機，速度十分的快。使用如此高速的單片機進行燈光PWM調光（多數為軟體PWM，硬體PWM在選型、移植、設計都有較多的不便，但軟體PWM要求較高的速度），能讓光線柔和無閃爍感。這是其它單片機無法比擬的。也是STC適合於燈光調光類產品最主要的原因。

當然，1T、4T的單片機比比皆是。如Microchip、AVR、Silicon Labs。但STC可以用到30～40MHZ的單片機，Microchip、AVR的中低檔單片機中根本沒有。

高檔就算啦，不是同一個價位的。而且進口貨，也貴得驚人。有一次，Microchip一代理商給我打電話說，你們現在用的單片機也幾塊錢啊，我們Microchip也有一塊兩塊美金的單片機啊。*，幾塊美金是多少人民幣了？

至於Silicon Labs各方面性能也不錯的，還有個交*選擇開關挺好用的，引腳的第三功能可以隨意切換。但價格嘛，也相對的高。而且要麼是幾K幾十K的IC，容量多不是不好，但用不上的容量意味著浪費。封裝也大多數僅有貼片封裝。可能這哥們想得太高了。至於臺灣的一些牌子，如義隆、麥肯、合泰等，一個彷真器都幾千的，要是不下點本還真沒辦法用。

二、STC供貨、價格穩定。STC總部就在深圳。無論是供貨還是價格都相當穩定，不像那些進口的IC，價格總是隨市場變來變去，甚至有時有錢也拿不著貨。

三、下載、編程方便。STC直接串口下載，FLASH存儲，51內核參考例程多，基本不彷真都行（至少我用這麼久還沒找過彷真晶片）。前面說了，某些牌子都得專用編程器專用彷真器才能有。

四、至於抗幹擾能力嘛。不得不說STC晶片自身的確不如某些牌子，幾乎公認Microchip PIC C（OTP存儲）系列自身的抗幹擾能力最強。所以本人認為STC目前來講仍不適合應用於工業控制或者是汲及生命安全、人身安全的應用上。但是燈光調光類的控制，不會處於強幹擾範圍也不需要擁有太強的抗幹擾能力。
五、STC型號眾多、封裝多種多樣、配置也各有千秋。從幾十引腳到最少的8腳、從ROM幾十K到最少的512Byte。調光類產品即不等同於昂貴的安防設備、手持儀器，也不等同於對價格極敏感的小家電。所以它對成本的要求是在於中等偏下水平的，而這個水平和性能要求的範圍內貌似僅有STC比較合適。

六、個人民族情結，STC至少敢於在行業內宣稱自己是中國品牌（中國製造的形像似乎不太好），即使這是一個錯誤，也寧願相信中國芯是個事實。網際網路上宣稱銷量排名第一瑞薩單片機（小日本品牌），這個第一挺值得懷疑的，我問過很多人，都不知瑞薩為何物，也有可能是行業不同或者瑞薩多應用於小家電。反正小日本的東西，哥挺反感的。

總結一下，STC活下來了,活的還不錯，原因主要是：

幾乎完全依靠學生市場和越來越小的超低端小批量市場(因為除了這兩個其他的STC都活不下去)生存了這麼多年,出了這麼多產品,而且那個神奇的IAP工具越做越像客戶端,我一直在等著哪天STC把編譯器做進去,直接就在下載工具裡面寫程序了.

至於穩定性什麼的,我不知道有多少人是做過產品的,有多少人是用STC做過產品的.我沒有,所以我不評價STC本身的穩定性.但是任何一個指標僅僅定性是沒有價值的,都是要定量的,要有指標的,什麼樣的指標下做到什麼的成績,這才是一個可以操作可以比較的東西.在今天用STC做產品除了簡單以外毫無優勢,一個選型的時候就以開發簡單為嚮導的產品,可靠性???

然後我自認為的STC最大的優勢,就是超低的學習成本,雖然這樣導致了註定很難有驚豔的設計或者產品(不代表沒有).但是低端市場也是市場,而且很大.這樣的市場有這樣的需求,STC滿足了這個需求就很好,就像廣場舞滿足了普通大眾的娛樂需求,STC滿足了一個工程師群體做產品的需求,這就夠了。