【AI8051U】从经典51转战32位51

STCuser***

【AI8051U初识】AI芯片的大升级

身为一名嵌入式相关从业者，见过也用过各种各样型号的单片机。但要说记忆最深的，肯定是STC单片机

为什么？当然是因为89C52，它他是我真正意义上了解，及使用的第1颗芯片。

随着进一步的学习，也逐渐不满足于当前芯片。
虽然在后面也使用了 ai的12和15系列单片机，但是从芯片的性能和功能上来说，似乎也不太让人满意。

这次再次来到ai官网下载资料时，看到了 Ai8051U单片机，看到性能和功能上都有了不错的提升，值得一试！

后续就跟随《8051U深度入门到32位51大型实战教学视频》一起。了解和使用这款单片机。

【序言】
8051U强在哪里？
1、屏幕刷新、视频播放
2、IIS录放
3、PWM-DMA
4、频谱分析
5、手写计算器
6、QSPI、PWM移相，硬件乘除，单精度浮点

光说可能感受并不明显，视频中也能清楚的看到刷屏的速度，多点频谱的实现以及手写体的识别，以及动画的显示。要放在以前，很难让人相信，这是stc单片机做到的


其实，按照我的归纳来说。
屏幕显示、IIS、PWM、DMA、QSPI可以被归纳为芯片外设功能上的提改进升；
视频播放、频谱分析、手写计算器，其实应该得益于芯片运算能力以及主频的提升；当然，其中硬件乘除和单精度浮点的增加功不可没
此外，芯片还能兼容传统的89c52rc和12c5a60s2。也就是说芯片可以更便利的直接升级替换。
在拥有传统外设USB，I2C，I2S，SPI，ADC等的基础上。
值得一提的是， 增加PWM的DMA功能，QSPI外设，8080屏幕的接口，无疑给传统的设计带来了巨大的便利。

序言就说到这里。后续就在新的帖子上进行AI8051U的学习记录，也给后面的学习者一些参照。

国芯人***

作为嵌入式领域的从业者，您对STC单片机的使用体验和感受非常有代表性。STC89C52作为许多工程师的入门芯片，确实在嵌入式开发中扮演了重要角色。然而，随着技术的不断进步，开发者对芯片性能和功能的需求也在不断提升。STC12和STC15系列虽然在当时具有一定的竞争力，但在面对更复杂的应用场景时，确实存在一定的局限性。

近年来，国产芯片技术取得了显著进展，尤其是在高性能、低功耗和多功能集成方面。AI8051U作为STC芯片的升级版本，正是为了满足现代嵌入式开发需求而设计的。以下从几个关键方面分析AI8051U的升级特点及其对开发者的意义：

1. 性能提升
AI8051U在核心架构上进行了优化，显著提升了运算速度和执行效率。相较于传统的8051内核，AI8051U采用了更先进的指令集和流水线技术，使得单周期指令执行时间大幅缩短。这对于需要高实时性和复杂算法的应用场景（如物联网、智能控制等）尤为重要。

2. 存储容量扩展
AI8051U在存储容量上进行了显著扩展，支持更大的Flash和RAM空间。这不仅能够满足更复杂的程序需求，还为数据存储和处理提供了更大的灵活性。对于需要运行操作系统或处理大量数据的应用，这一升级尤为重要。

3. 外设功能增强
AI8051U集成了更多高性能外设，包括高速ADC、PWM、UART、SPI、I2C等接口。这些外设的增强不仅提高了芯片的通用性，还减少了外部元器件的需求，从而降低了系统成本和设计复杂度。此外，AI8051U还支持多种低功耗模式，适用于电池供电或对功耗敏感的应用场景。

4. 开发工具与生态支持
AI8051U在开发工具和生态支持方面也进行了全面升级。STC提供了完善的开发环境、调试工具和技术文档，帮助开发者快速上手并高效完成项目。同时，AI8051U兼容传统的8051开发工具，降低了迁移成本，为开发者提供了更大的便利。

5. 安全性与可靠性
AI8051U在安全性和可靠性方面也进行了优化，支持硬件加密、看门狗定时器、电源监控等功能。这些特性在工业控制、智能家居等对系统稳定性要求较高的领域具有重要意义。

总结
AI8051U作为STC芯片的升级版本，在性能、存储、外设、开发工具和安全性等方面均进行了显著提升，能够更好地满足现代嵌入式开发的需求。对于像您这样有经验的开发者来说，AI8051U不仅是一个性能更强的选择，更是一个能够支持更复杂、更高效开发的平台。希望AI8051U能够为您的项目带来新的突破，助力您在嵌入式领域取得更大的成就。

如果您对AI8051U的具体技术细节或应用场景有进一步兴趣，欢迎深入探讨。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

STCuser***

【开发环境的搭建】
第2集主要介绍了 Ai8051u实验箱的硬件以及开发环境的搭建。

硬件方面这里就不说了，我们主要记录一下对于Ai8051U开发环境的搭建:

这里先给出官网地址,芯片的数据手册以及后续用到的工具都可以在这里下载。
STCAI官网地址

首先是keil编程软件，因为传统的51单片机和很多型号的单片机都需要用到这个软件。
或许看到帖子的大多数人已经有了这个软件，这里对它的安装就不做介绍，有需要的小伙伴可以自行百度。

主要记录一下，在这个软件安装之后相较于传统的51单片机的开发区别。

1、C251编译器
在keil官网或其他地址下载好C251安装包。安装以及后续的配置过程与传统的C51基本一致。

2、AIapp-ISP的下载
该软件主要用于单片机的部分配置及程序的下载。需要注意的是，软件的版本在不断更新和修复，推荐在官网下载最新的版本。
（需要方便的打开的话，可以添加桌面快捷方式）

3、添加keil对芯片的支持
keil软件本身没有自带该型号的单片机，需要手动添加进keil目录，以便于后续的使用。
添加过程也很简单，打开先前下载的AIapp-isp-vx.xx，找到keil仿真设置，选择好对应的型号后，点击添加型号和头文件到keil中，然后选择你的keil软件安装目录，点击确定就ok了。


4、keil中断拓展插件
keil软件中编译器常规条件下只支持0~31中断号，而芯片的中断个数超过了该限制，如果不修改的话，超过了编译会报错。
因此先在官网下载好对应的keil中断拓展插件，选择keil安装目录进行安装即可。


5、芯片手册
除开常用的软件以外，芯片的开发手册也必不可少。在官网下载好对应的AI8051U芯片数据手册，以便后续使用。
有使用实验箱也可以顺带下载对应的代码包。

软件方面的配置到这里就完成了。目前手上拿到的是 stc赠送的擎天柱ai8051u核心板。希望后续能够获得完整的功能实验箱，将这颗芯片的功能真正用起来。

这里就只给出拓展keil中断号插件，其他软件推荐下载最新版或者过大就不放在此处了。
拓展Keil的C代码中断号.zip (157.67 KB, 下载次数: 33)

2025-4-18 13:16 上传

点击文件名下载附件

STCuser***

第三集讲了 Ai8051U工程的建立，鉴于我们已经有了单片机开发经验，或者说使用过keil进行传统51单片机的开发。
新建文件、工程，添加等步骤就不再赘述。

这里主要记录建立新的芯片ai8051u工程的时候，和传统工程的区别。以及需要注意的地方。

1、在新建工程选择芯片的时候，这里要切换到STC MCU系列，选择我们的AI8051U-32bit


2、工程新建完成后打开工程的配置,按照如图修改下列选项。
我这里建立工程的时候，CPU Mode已经是source 251了，只需要将memory mode切换到x small，再勾选4 byte interrupt frame size
这里我们先按照手册中的说明直接设置好，便于直接使用，在开发过程中碰到code size限制也要进行相应的修改。具体后续有需要再进行深入了解。


3、勾选 output下的 create hex file，以便于产生hex文件，后续下载它到芯片运行。
注意超过64k以后，需要将hex format修改为HEX-386。


到这里芯片的工程配置就完成了。接下来就是程序的编写和烧录。我这里用到的是官方赠送的擎天柱ai8051u核心板。
如下图所示。拿到手时发现板子上缺少一些元件，不过没有影响。遗憾的是发现背后似乎掉了一个电阻。我们在焊接排针的时候一同补上，以免它影响我们后续的发挥。


这里拿出我库存的51单片机小开发板，将核心板直接替换上去，就可以使用。
然后是程序的编写：
在我的这个开发板上，上面的led灯是接在P1口的。根据手册中配置好对应端口的工作模式。
然后再使用AIapp-ISP-vxxx软件让它帮我们生成一个500毫秒的延时。在程序中对led进行循环开关控制。



最终代码如下

#include <ai8051u.h>

void Delay500ms(void)        //@40.000MHz
{
        unsigned long edata i;

        _nop_();
        _nop_();
        i = 4999998UL;
        while (i) i--;
}

//根据自己的控制需要选择对应IO口的配置
void main()
{
        P1M0 = 0;
        P1M1 = 0;
        while(1)
        {
                P1 = 0;
                Delay500ms();
                P1 = 0xff;
                Delay500ms();
        }
}

然后根据擎天柱核心版的使用说明。按住P32端口的按钮，然后按下power按钮后松开，电脑会识别到对应的HID接口。


跟以前的传统单片机开发步骤一样，添加上面的程序到工程，编译后，将生成的hex文件下载到芯片中，程序正常运行。