第九章其它51內(nèi)核單片機介紹

1、第九章 其它 51 內(nèi)核單片機介紹目前,世界許多廠家已開發(fā)生產(chǎn)了多種具有各自特色的單片機系列,如 8051系列、 PIC 系列、MSP430系列、AVR系列等，但8051系列單片機仍然是應用很廣泛的單片機。目前已有 多家公司生產(chǎn)嵌入 51 內(nèi)核的單片機，如 ATMEL89 系列、 Philips 的 LPC900 系列、 Cygnal 的C8051FXXX 系列、ADI的AD卩C8XX系列、DALLAS 的DS87CXXX 系列等。本章僅 對其中幾款系列單片機作以簡單介紹。第一節(jié) ATMEL 89 系列單片機介紹ATMEL 89 系列單片機是 ATMEL 公司生產(chǎn)的與 MCS51 系列單片機兼

2、容的產(chǎn)品 .這個 系列產(chǎn)品的最大特點是在片內(nèi)含有 Flash 存儲器。因此 ，有著十分廣泛的應用前景和用途。一、89 系列單片機型號說明89 系列單片機型號由三個部分組成 ，它們分別是前綴、型號、后綴 ，其格式如下：AT89C（LV、 S）XXXXXXXX1、前綴前綴由字母 “AT ”組成，它表示該器件是 ATMEL 公司的產(chǎn)品。2、型號型號由 “89CXXXX ”或“89 LVXXXX ”或“89 SXXXX ”等表示。 “9”表示芯片內(nèi)部含 Flash 存儲器；C"表示是CMOS產(chǎn)品；LV"表示低電壓產(chǎn)品； S"表示含可下載的Flash存儲器。 “XXXX ”

3、為表示型號的數(shù)字，如： 51、 2051、 8252 等。3、后綴后綴由 “XXXX ”四個參數(shù)組成，與產(chǎn)品型號間用“”號隔開。后綴中第一個參數(shù)X"表示速度，其意義如下:X=12，表示速度為12MHz ;X=16 ，表示速度為 16MHz；X=20 ，表示速度為 20MHz；X=24,表示速度為24MHz。后綴中的第二個參數(shù) X ”表示封裝，其意義如下X=D ，表示陶瓷封裝 ;X=J，表示PLCC封裝；X=P，表示塑料雙列直插 DIP封裝；X=S，表示SOIC封裝；X=Q ，表示 PQFP 封裝；X=A， 表示 TQFP 封裝；X=W， 表示裸芯片。后綴中的第三個參數(shù) X ”表示溫度

4、范圍，其意義如下：X=C,表示商業(yè)用產(chǎn)品，溫度范圍為0+70oC;X=I，表示工業(yè)用產(chǎn)品，溫度范圍為一40°+85oC ；X=A，表示汽車用產(chǎn)品，溫度范圍為-40°+125°C；X=M， 表示軍用產(chǎn)品，溫度范圍為 -55o +150oC。后綴中的第四個參數(shù) X"用于說明產(chǎn)品的處理情況，其意義如下：X 為空，表示為標準處理工藝；X=/883 ，表示處理工藝采用 MIL-STD 883 標準。例如：單片機型號為 AT89C51-12PI ”則表示意義為該單片機是ATMEL公司的Flash單片機，米用 CMOS結構速度為12 MHz，封裝為塑封 DIP （雙列

5、直插），是工業(yè)用產(chǎn)品，按標準處理工藝生產(chǎn)。二、AT89S52單片機89系列單片機有多種型號，其中AT89C1051、 AT89C2051屬低檔低電壓產(chǎn)品，為 20腳封裝，最低工作 電壓為 2.7V ; AT89C51、AT89LV51、AT89C52、AT89LV52、 AT89S52為中檔產(chǎn)品，與 8051完全兼容，AT89S52為增 強型，內(nèi)含看門狗電路；本節(jié)主要介紹 AT89S52的結構特 點與應用。1. AT89S52單片機特點AT89S52是一款低能耗、高性能的8位CMOS微處理器，芯片內(nèi)部具有 8K字節(jié)閃速存儲器，允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫或用常規(guī)非易失性存儲器編程器編程。芯片采用51系P1

6、0VccP11P00P12P01P13P02P14P03P15P04P16P05P17P06RSTVpdP07RXD P3.0TA/VPTXD P3.1ALE/PROGiNT0_P3.2PSENINT1_P3.3P27T0 P3.4P26T1 P3.5P25WR P3.6P24RD P3.7P23XTAL2P22XTAL1P21VssP20圖 9-1 AT89S52zo 4 5 678 9u 140 -393837363534 33 -2 31 3U 292726252423_2221單片機引腳圖GNDP0.0 P0.7P2.0 P2.7T P0鎖存4RAMFLASHACCBW存器一* P2鎖

7、存暫存器緩帚PC+1PCPSWDPTR中和定行口ALE/PROGEA/VppRSTP3.0 P3.7P1.0 P1.7ISP 口 * 編程輯圖9 2 AT89S52內(nèi)部結構圖定寸指令控制寄存器J1 |看'門句DSPSEN 斗_,鎖存鎖存列指令集并與51系列單片機引腳兼容，圖9 1為AT89S52 引腳圖圖9 2為該芯片內(nèi)部結構圖。AT89S52單片機有如下特點：與MCS 51產(chǎn)品兼容；具有8K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的 Flash內(nèi)部程序存儲器，可寫/擦1000次；4.0V5。5V的工作電壓范圍；全靜態(tài)操作：OHz24MHz ;三級程序存儲器加密；256字節(jié)內(nèi)部 RAM ;32根可編程I/O線

8、；三個16位定時器/計數(shù)器；8個中斷源；全雙工異步串行通信通道；低功耗空閑和掉電方式；通過中斷中止掉電方式；看門狗定時器；兩個數(shù)據(jù)指針；由圖9 2可見，AT89S52單片機較8051單片機內(nèi)部多了一個 8K字節(jié)的Flash程序存 儲器，一個16位的定時器/計數(shù)器，一個中斷源，還多了 128字節(jié)內(nèi)部RAM，與8051完全 兼容。2 存儲器結構外部程序存儲器和數(shù)據(jù)MCS-51產(chǎn)品有一個獨立的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器地址空間。 存儲器可最大尋址 64K。表9-1AT89S52特殊功能寄存器映象及復位狀態(tài)OFdH0E2HCDaHODQH0C3H OCOH 屈H0妙IDA3HOAZ4 I93HKHtUHA

9、0HBCOOOOOOCiACC CODOOOOGPSW CO0MOOCnooN coooooocxxxxxxooRDaP?LMOOOOOOACaPeH 00000300TLzOMOOfflOTHz eoocoocoIP XXOODOOOPJ11 111111IEDXCOUDOCP2 11111111JUJXF11XXXXXXXCWDTRS7 xxxxxxxxSCOW CO0MOOCSBLF XXXXXXXXPl11111111TOONMOtMOOt7MO0 CtflOOOOOT_G MtlCfflCOmOCOoMOOTHD OMOMOOTH1 eocictjocoAUXH XXXffiXK)P

10、O11111 111 11SP QOJODII1 1DPOLoaoooMxiDRHGKOSOaQOCPUMOODUODF1H eOOCDOODROON CXXJCOQCOOI-HCPUQEFHoDFIIQ07HOC-HOCH CiB-l-l"BTH0內(nèi)DA7U9FH97HsFH 加H（1） 程序存儲器如果EA引腳接地，系統(tǒng)尋址外部程序存儲器。對于AT89S52,如果EA 引腳接至VCC,CPU執(zhí)行內(nèi)部存儲器 0000H到仆FFH的程序，外部程序存儲器尋址空間為 2000H 至U FFFFH。（2） 數(shù)據(jù)存儲器。AT89S52具有256字節(jié)的片內(nèi)RAM。高128字節(jié)與專用寄存器地址 空

11、間重疊，亦即高 128字節(jié)與專用寄存器空間有相同的地址，而物理上與專用寄存器是分開的若采用直接尋址方式， 則是訪問特殊功能寄存器；若采用間接尋址方式， 則是訪問高128字節(jié)的RAM。堆棧操作也是間接尋址，所以，高128字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM可作為棧區(qū)使用。（3） 特殊功能寄存器。在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中， 專用寄存器地址空間的映象如表9-1所示。 由表9 1可見，AT89S52的特殊功能寄存器總計為 32個，比8051單片機多了 11個SFR。3.定時器AT89S52 有三個 16 位定時器：TO、T1、T2.T0、T1 與 8051、AT89C51 及 AT89C52 單 片機工作方式相同，定時器T2有

12、三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載方式（向上或向下計數(shù)）和波特率發(fā)生器方式。操作方式由T2CON的控制位來選擇，見表 9 3詳細工作方式見有關資料。表9-2定時器2工作方式RLCK+TCLKCP/RL2TR2工作方式00116位自動重裝載01116位捕獲1X1波特率發(fā)生器XX0（關閉）4. 中斷AT89S52共有6個中斷源：兩個外部中斷（ 麗、INT1）,三個定時器中斷（TO、T1、 T2）和一個串行口中斷通過專用寄存器IE置位或清0，可分別控制這些中斷源中每一個允許 或禁止中斷E也有一個總禁止位 EA，它可以同時禁止所有中斷，見93所示。表9-3中斷允許寄存器IE最高位最低位EAET2ESE

13、T1EX1ET0EX0允許位=1 表示允許中斷允許位=0表示禁止中斷符號位功能EAIE.7當EA =0時，禁止所有中斷的響應， 當EA =1時，則各中斷源的允許或禁止取決于各自中斷允許位的狀態(tài)（置位或清0）IE。6保留位ET2IE.5定時器2中斷允許位ESIE.4串行口中斷允許位ET1IE.3:定時器1中斷允許位。EX1IE。2外部中斷1允許位。ET0IE。1定時器0中斷允許位。EX0IE.0外部中斷0允許位.5. 空閑方式在空閑方式下，CPU自身進入睡眠狀態(tài)，但片上其它外圍部件處于激活狀態(tài)。這種方 式由軟件調(diào)用。 在空閑方式期間 ,片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 空閑方

14、式可被任何允許的中斷或硬件復位來終止。 當空閑方式由硬件復位終止時， 通常系統(tǒng)在空閑 處恢復程序的執(zhí)行。硬件復位只需要信號持續(xù)有效兩個機器周期，即可完成復位。6掉電工作方式 在掉電方式下片內(nèi)振蕩器停止工作。調(diào)用掉電指令是執(zhí)行的最后一條指令。片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的值保持不變， 直到掉電方式終止。 退出掉電方式可以通過硬件復位或一 個允許的外部中斷。 復位后將重新定義所有專用寄存器， 但不改變 RAM 的內(nèi)容 .在 VCC 未 恢復到正常工作電壓這前， 不能啟動復位， 且復位信號應保持足夠長的時間， 以便保證振蕩 器的起振和達到穩(wěn)定。7看門狗定時器（ WDT ）看門狗電路用于在 CPU

15、處于軟件混亂時使系統(tǒng)正常工作的一種恢復方法。 WDT 由一個 13 位的計數(shù)器和一個看門狗定時器復位特殊功能寄存器（WDTRST ）組成。 WDT 默認設置為無效。若啟動 WDT ，設計者需依次向 WDTRST 寄存器 （地址為 0A6H 的特殊功能寄存器 ） 寫入 01EH 和 0E1H 。為避免 WDT 溢出，需向 WDTRST 寄存器寫入 01EH 和 0E1H 維持其 工作。當 13 位計數(shù)器達到 8191（1FFFH ）時將溢出并復位系統(tǒng)。當 WDT 工作時，在振蕩器 工作期間，它將隨每個機器周期加法計數(shù)。這意味著至少每到 8191 個機器周期需對 WDT 重新設置，即重新向 WDT

16、RST 寄存器寫入 01EH 和 0E1H.WDTRST 是只寫寄存器。 WDT 計數(shù)器不能讀寫 .WDT 休息時間依賴于外部時鐘頻率。只有通過硬件復位或 WDT 溢出復位 才能取消 WDT 。當 WDT 溢出復位時 ,在 RST 引腳將輸出一個高電平脈沖 .脈沖持續(xù)時間為 96 X T0SC（T0SC=1/F0SC ）。為充分利用 WDT，需周期性執(zhí)行一段指令以避免 WDT復位.第二節(jié) LPC900 系列單片機簡介LPC900 系列單片機是基于 80C51 內(nèi)核的高速、低功耗 Flash 單片機，主要集成了字節(jié) 方式的 I2C 總線、 SPI 接口、 UART 通信接口、實時時鐘、 E2PR

17、0M 、A/D 轉(zhuǎn)換器、 ISP/IAP 在線編程和遠程編程方式等一系列有特色的功能部件。本節(jié)僅介紹 P89LPC932 單片機主要 性能與特點 .一、P89LPC932單片機的主要性能和特點P89LPC932 是一款單片封裝的微控制器，適和于許多要求高集成度、低成本的場合,可以滿足多方面的性能要求。 P89LPC932 采用了高性能的處理器結構 ,指令執(zhí)行時間只需 24 個時鐘周期， 6 倍于標準 80C51 器件 .P89LPC932 集成了許多系統(tǒng)級的功能，這樣可大大地 減少元件的數(shù)目和電路板面積，并降低系統(tǒng)成本，主要具有如下特點：（1）操作頻率為 12MHz 時，除乘法和除法指令外，高

18、速 80C51 CPU 的指令執(zhí)行時間 為167333ns。在同一時鐘頻率下，其速度為標準 80C51器件的6倍。只需要較低的時鐘頻 率即可達到同樣的性能 ,這樣無疑降低了功耗和 EMI 。（2） 作電壓范圍為 2。43。6V，I/O 口可承受5V （可上拉或驅(qū)動到 5。 5V）。（3） 8KB Flash程序存儲器，具有1KB可擦除扇區(qū)和64字節(jié)可擦除頁規(guī)格的ISP/IAP在 線編程和遠程編程方式。（4）256字節(jié) RAM 數(shù)據(jù)存儲器， 51 2字節(jié)附加片內(nèi) RAM 。（5）512 字節(jié)片內(nèi)用戶數(shù)據(jù) E2PR0M 存儲區(qū)，可用來存放器件序列碼及設置參數(shù)等。（ 6） 2 個 16 位定時 /計

19、數(shù)器， 每一個定時器均可設置為溢出時觸發(fā)相應端口輸出或作為 PWM 輸出。（7）實時時鐘可作為系統(tǒng)定時器 .（8）捕獲/比較單元（CCU ）提供PWM、輸入捕獲和輸出比較功能.（9）2 個模擬比較器，可選擇輸入和參考源。（10）增強型UART。具有波特率發(fā)生器、間隔檢測、幀錯誤檢測、自動地址識別和通 用的中斷功能。（11）400kHz字節(jié)方式I2C通信端口。（12）具有SPI通信端口。（13）8個鍵盤中斷輸入，另加兩路外部中斷輸入。（14）4個中斷優(yōu)先級。（15） 看門狗定時器具有片內(nèi)獨立振蕩器，無需外接元件?？撮T狗定時器溢出時間有8 種選擇.（16） 低電平復位.使用片內(nèi)上電復位時不需要外接

20、元件.（17）低電壓復位（掉電檢測）可在電源故障時使系統(tǒng)安全關閉。該功能也可配置為一 個中斷.（18）振蕩器失效檢測?？撮T狗定時器具有獨立的片內(nèi)振蕩器，因此它可用于振蕩器的 失效檢測。（19）可配置的片內(nèi)振蕩器及其頻率范圍和RC振蕩器選項（通過用戶可編程 Flash配置位選擇）.選擇RC振蕩器時不需要外接振蕩器件。振蕩器選項支持的頻率范圍為20kHz12MHz。（20）可編程I/O 口輸出模式：準雙向口、開漏輸出、推挽和僅為輸入功能。（21） 端口“輸入模式匹配”檢測。當P0 口引腳的值與一個可編程的模式匹配或者不匹 配時，可產(chǎn)生一個中斷。（22）雙數(shù)據(jù)指針（DPTR ）。（23）施密特觸發(fā)端

21、口輸入.（24）所有口線均有20mA的LED驅(qū)動能力，但整個芯片有一個最大值的限制。（25） 可控制口線輸出轉(zhuǎn)換速度以降低EMI，輸出最小轉(zhuǎn)換時間約為 10ns。（26） 最少23個I/O 口（ 28腳封裝），選擇片內(nèi)振蕩和片內(nèi)復位時可多達26個I/O 口。（27） 當選擇片內(nèi)振蕩及復位時，P89LPC932只需連接電源和地。（28） 串行Flash編程可實現(xiàn)簡單的在線編程，2個Flash保密位可防止程序被讀出。（29）Flash程序存儲器可實現(xiàn)在應用中編程，這允許在程序運行時改變代碼。（30）空閑和2種不同的掉電節(jié)電模式.提供從掉電模式中喚醒功能（低電平中斷輸入喚醒）。典型的掉電電流為 1u

22、A （比較器關閉時的完全掉電狀態(tài)）（31）28 腳 TSSOP 和 PLCC 封裝.二、芯片內(nèi)部框圖及其引腳定義1 邏輯符號P89LPC932邏輯符號見圖 9 3。KBI0KBI1KBI2KBI3,KBI4,KBI5KBI6KBI7CLKOUT邏輯符號 TXD RXDT0. INTS-叮INT廠RST : OCB OCCSCL“SDAICBOCDMOSIMISOSSSPICLKOCAICA圖9-3P89LPC932邏輯符號2 芯片功能框圖鍵盤中斷可配置振蕩器256字節(jié) 數(shù)據(jù)RAMPort3可配置I/O 口Portl可配置I/O 口PortO可配置I/O 口Port2可配置I/O 口8KB程序

23、.Flash晶體或諧振器3引腳配置LPC932 CPU512字節(jié) 輔助RAM512字節(jié)數(shù)據(jù)E車ROM可編程 振蕩器分頻器re;內(nèi)部總線CPU時鐘片內(nèi)RC振蕩器UARTI 2cSPI定時時鐘/系統(tǒng)定時器看門狗定時器 和振蕩器CCU脯獲/比較單元三模擬比較器電源監(jiān)控（上電復位掉電復位）功能框圖圖94芯片功能框圖圖9-5為P89LPC932的引腳圖，各引腳功能描述見表9-4.ICB/P2.0OCD/P2.1 KBI0/CMP2/P0.0OCC/P1.7OCB/P1.6RST/P1.5 Vss XTAL1/P3.1 CLKOUT/XTAL2/P3.OTNT17P1.41234510圖9-5SDA/IN

24、T0/P1.3SCL/T0/P1.2MOSI/P2.2MISO/P2.31112131428276T5-2423"22_201918171615P2.7/ICAP2.6/OCAP0.1/CIN2B/KBI1P0.2/CIN2A/KBI2P0.3/CIN1B/KBI3P0.4/CIN1A/KBI4P0.5/CMPREF/KBI5VDDP0.6/CMP1/KBI6P0.7/T1/KBI7P1.0/TXDP1.1/RXDP2.5/SPCLKP2.4/SS"P89LPC932 引腳圖TSSOP28引腳配置表9-4引腳描述符號引腳號（28 腳）類型名稱及功能描述PO。0P0。73、

25、26、 25、24、23、22、20、19I/OP0是一個可由用戶定義輸出類型的8位I/O 口，在上電復位時，P0鎖存器配置為內(nèi)部上拉禁止的僅為輸入模式。P0 口由口配置奇存器設疋為輸出或輸入模式，每一個引 腳均可單獨設定。P0 口具有鍵盤輸入中斷功能。所有引 腳都具有施密特觸發(fā)輸入。P0 口還可提供如下特殊功能：3I/OOIP0.0P0 口位 0CMP2 比較器2輸出KBI0鍵盤輸入026I/OIIP0o 1P0 口位 1CON2B比較器2正向輸入BKBI1鍵盤輸入125I/OIIP0o 2P0 口位 2CIN2A 比較器2正向輸入AKBI2鍵盤輸入224I/OIIP0.3P0 口位 3CI

26、N1B比較器1正向輸入BKBI3鍵盤輸入323I/OIIP0.4 P0 口位 4CIN1A比較器1正向輸入AKBI4鍵盤輸入422I/OIIP0o 5 P0 口位 5CMPREF比較器參考（反向）輸入KBI5 鍵盤輸入520I/OIIP0.6 P0 口位 6 CMP1比較器1輸出KBI6 鍵盤輸入619I/OI/OIP0o 7 P0 口位 7T1定時/計數(shù)器1外部計數(shù)輸入或溢出輸出KBI7 鍵盤輸入7P1.0P1。718、 17、 12、11、 10、 6、5、4I/O(P1.0P1.4,P1.6、P1.7)I(P1o 5)除了下面說明的3個引腳外，P1是一個可由用戶定義輸 出類型的8位I/O

27、 口在上電復位時，P1鎖存器配置為內(nèi) 部上拉禁止的僅為輸入模式。P1 口由口配置寄存器設定為輸出或輸入模式，每一位均可單獨設定。P1.2、P1o 3作為輸出時為開漏。P1.5僅為輸入模式。所有引腳都具 有施密特觸發(fā)輸入.P1 口還可提供如下特殊功能：P1。 0P1。718I/OOP1.0 P1 口位 0TXD 串行口輸出17I/OIP1.1 P1 口位 1RXD 串行口輸入12I/OI/OI/OP1。2 P1 口位 2TO定時/計數(shù)器0外部計數(shù)輸入或溢出輸出（作為輸出時為開漏）SCLI2C串行時鐘輸入/輸出11III/OP1.3 P1 口位3（作為輸出時為開漏）INTO 外部中斷0輸入SDAI

28、2C串行數(shù)據(jù)輸入/輸出10IIP1。4 P1 口位 4INT1外部中斷1輸入6IIP1.5 P1 口位5（僅為輸入）RST上電時作為外部復位輸入 （通過UCFG1選擇）。作為 復位引腳時，輸入的低電平會使芯片復位，I/O 口和外圍 功能進入默認狀態(tài)，處理器從地址0開始執(zhí)行。另外，該引腳還可用于在上電時強制進入ISP模式5I/OIP1。6 P1 口位 6OCB 輸出比較B4I/OIP1。7 P1 口位 7OCC 輸出比較CP2.0P2。71、2、13、14、 15、 16、27、28I/OP2是一個可由用戶定義輸出類型的8位I/O 口，在上電復位時,P2鎖存器配置為內(nèi)部上拉禁止的僅為輸入模式。P

29、2 口由口配置寄存器設定為輸出或輸入模式，每一位均 可單獨設定該端口在20腳封裝中是不存在的，并自動配 置為輸出以降低功耗，不要使用這些引腳的特殊功能。所有引腳都具有施密特觸發(fā)輸入。P2 口還可提供如下特殊功能：1I/OIP2.0 P2 口位 0 ICB輸入捕獲B2I/OOP2。1P2 口位 1OCD 輸出比較D13I/OI/OP2.2 P2 口位 2MOSI SPI主機輸出/從機輸入。當配置為主機時，該引 腳為輸出；當配置為從機時，該引腳為輸入。14I/OI/OP2.3 P2 口位 3MISO SPI主機輸入/從機.輸出。當配置為主機時，該引 腳為輸入；當配置為從機時，該引腳為輸出。15I/

30、OIP2.4 P2 口位 4SSSPI從機選擇P3.0P3.116I/OI/OP2.5 P2 口位 5SPICLK SPI時鐘。當配置為主機時，該引腳為輸出；當配置為從機時，該引腳為輸入（20腳封裝中沒有這些功能）。27I/OOP2.6 P2 口位 6 OCA 輸出比較A28I/OIP2.7 P2 口位 7 ICA 輸入捕獲A9、8I/OP3是一個可由用戶定義輸出類型的2位I/O 口，在上電復位時，P3鎖存器配置為內(nèi)部上拉禁止的僅為輸入模式。P3 口由口配置奇存器設疋為輸出或輸入模式，每一個引 腳均可單獨設定。所有引腳都具有施密特觸發(fā)輸入.P3 口還可提供如下特殊功能：9I/OOOP3。0 P

31、3 口位 0XTAL2振蕩放大器輸出（通過Flash配置為晶體振蕩器時）CLKOUT 通過使能 SFR 位（ENCLK TRIM。6）將 CPU 時鐘2分頻后輸出（當CPU時鐘為內(nèi)部RC振蕩器、看門 狗振蕩器或外部時鐘輸入時可用，但當XTAL1/XTAL2用于產(chǎn)生實時時鐘/系統(tǒng)定時器的時鐘源時除外）8I/OIP3。1P3 口位 1XTAL1振蕩電路和內(nèi)部時鐘發(fā)生器電路輸入（通過Flash 選擇）.如果使用內(nèi)部RC振蕩器或看門狗振蕩器作為 CPU時鐘 源并且XTAL1/XTAL2 不用于產(chǎn)生實時時鐘/系統(tǒng)定時器 的時鐘時，可作為I/O 口使用Vss7I地:0V參考點Vdd21I電源:正常操作模式

32、、空閑模式和掉電模式時的電源第三節(jié) C8051FXXX系列單片機美國CYGNAL公司新近推出了高性能的 C8051FXXX系列單片機，該單片機可徹底改 變?nèi)藗儗?051單片機速度慢、性能低的印象。簡要說來，C8051FXXX系列單片機具有如下幾個重要特點：一、C8051FXXX系列單片機主要特點（1）速度快：高達25MIPS的速度，比標準8051快20倍以上，絲毫不遜于 PIC、AVR 單片機。（2） 大的模擬信號處理功能： 有多達32路12位ADC （速度為100kHz）或高達500 kHz 的8位ADC、兩路12位精度的DAC、兩路模擬比較器、高精度基準電源、程控放大器和 溫度傳感器。（3

33、）先進的JTAG調(diào)試功能：支持在系統(tǒng)、全速、非插入調(diào)試和編程，不占用任何片內(nèi)資源。4b5C0.502.402.302.242（4）強大的控制功能：有多達 64 位I/O 口線，所有的口線可以編程為弱 上拉或推挽輸出。更為獨特的是具有數(shù) 字開關陣列（Digital Crossbar）可以將內(nèi) 部系統(tǒng)資源定向到 PO、P1和P2,即可 以把定時器、串行總線、外部中斷源、AD轉(zhuǎn)換輸入、比較器輸出定向到P0、P1 和 P2。（5）豐富的串行接口：具有標準的 全雙工UART、PHILIPS或INTEL標準 的l2C/SMBus串行總線及MOTOROLA 的SPI串行總線不僅覆蓋了典型的串行 通信標準，而

34、且功能更強大。CP1-CP1 +CP0-CP0+AGNDVREFAIN0AIN1AIN2AIN3AIN4AIN5AIN6AIN7AGNDAV+123567910114321110 5 5 5 6 5 5 5 2 159|C8051F000C8051F005484746T5-44-r"43p42-41圖 9 7 C8051F000/05/10/15 芯片封裝C8051F010C8051F01539383635V315-$ 13,2 332I$ KCTs mt 02HOF23513 DDVH3002 IP362 03P0.3P0.2P3.6P3.7P2.6P2.7P0.1DGND VDD

35、 P0.0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P2.0個人收集整理勿做商業(yè)用途C C DN 6 7 4 5 7 6DD DG PPPPBB（6）多達22個中斷源：為實時多任務系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了扎實的基礎（7） 可靠的安全機制：有 7種復位源，使系統(tǒng)的運行可靠性大大提高；采用一種與傳 統(tǒng)方式完全不同的加密方式，利用JTAG 口編程來加密芯片，可以絕對保護用戶的知識產(chǎn)權。（8） 存儲器：有多達 64KB的FLASH存儲器，其中的部分可以作為數(shù)據(jù)存儲器用同 時，片內(nèi)可有多達 4KB的RAM存儲器。C8051FXXX系列單片機還有很多獨特的優(yōu)點，限于篇幅，不能在此贅述。但由上述可 見，與標準51系列

36、單片機相比，C8051FXXX系列單片機具有很高性能。目前，美國CYGNAL 公司生產(chǎn)的 C8051FXXX系列單片機有 4個子系列：C8051F0XX系列、C8051F02X系列、 C8051F2XX系列和C8051F3XX系列。C8051F0XX系列的功能最全，基本覆蓋了其他系列 單片機的功能。二、C8051F0XX 系列1. C8051F0XX系列單片機內(nèi)部結構C8051F0XX系列單片機內(nèi)部結構見圖9-6.該系列單片機是集成在一塊芯片上的混合信號系統(tǒng)級單片機。芯片上有一個 12位多通道 ADC（F000/01/02/05/06/07 ）或10位多通道 ADC （F010/11/12/1

37、5/16/17 ）。每種器件都有一個可編程增益放大器、2個12位DAC和2個電壓比較器（F002/07/12/17例外只有一個）、1個電壓基準、1個具有32KB FLASH 存儲器、與 8051兼容的微控制器內(nèi)核，還有硬件實現(xiàn)的而不是在用戶軟件中用位操作模擬的SMBus/I2C、UART、SPI串行接口及1個具有5個捕捉/比較模塊的、可編程的計數(shù)器/定時器陣列PCA.C8051F0xx系列單片機還有 4個通用的16位定時器和 4B寬的通用數(shù)字I/O端口。C8051F000/01/02/10/11/12 有 256B 的 RAM ,運行速度可達 20MIPS ; 而 C8051F005/06/0

38、7/15/16/17 有 2304B 的 RAM，執(zhí)行速度可達 25MIPS。C8051F0xx系列單片機具有片內(nèi) VDD監(jiān)視器、WDT和時鐘振蕩器，是真正能獨立工作 的片上系統(tǒng)每個單片機都能有效地管理模擬和數(shù)字外設、FLASH存儲器，還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新8051程序。每個單片機都可以關閉單個或全部外設以節(jié)省功耗片內(nèi)JTAG調(diào)試支持功能允許對安裝在最終應用系統(tǒng)上的單片機進行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速在系統(tǒng)調(diào)試。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲器和寄存器，支持斷點、觀察點、單步及運行和停機命令。在使用JTAG調(diào)試時，所有的模擬和數(shù)字外設都可全功能運行

39、。每個單片機都可在工業(yè)溫度范圍一45+85 C內(nèi)，采用2.73。6V 的工作電壓。端口I/O , RST和JTAG引腳都允許5V的輸入信號電壓。2. C8051F0XX系列單片機引腳配置C805仆000/05/10/15 為 64 腳 TQFP 封裝，C8051F001/06/11/16 為 48 腳 TQFP 封裝,I/O配置寄存器UART七， UARTVDDVDD VDD DGND DGND DGNDSMBusSMBusP0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P0.0 P0.1 P0.2 P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P0.0AV+AV+AGNDAGND上 模擬電

40、源/RSTTCK TMSTDI TDOJTAG邏輯邊界掃描仿真硬件32KBFLASH復位VDD監(jiān)視器WDT核內(nèi)1508256BSRAM 系統(tǒng)時鐘SFR BusXTAL1XTAL2圖9 6 C8051F0XX系列單片機內(nèi)部結2048BXRAM(F005/15)復位PCA2<3-8VREFDAC0DAC1AIN0AIN1AIN2AIN3AIN4AIN5AIN6AIN7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7CP0+CP0-CP1 +CP1-端器配置擬控制卜P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P

41、3.6P3.7端器<3-定時器012定時器32一°, 1, 24 定時器5端器kP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7端口1鎖存器交叉開關配置寄存器C8051F002/07/12/17 為 32 腳 LQFP 封裝。圖 97 為 C8051F000/05/10/15 芯片封裝圖，各引 腳功能見表9 5o C8051F000系列器件使用 CYGNAL的專利：CIP 51微控制器內(nèi)核 CIP51 o CIP-51與MCS 51的指令集完全兼容，可以使用標準803x/805x的匯編器和編譯器進行軟件開發(fā)。表9 5C8051F0XX引腳功能引腳名稱引腳號類型說明F000/F010F001/F011F002/F012312318數(shù)字電源VDD4032206222303317數(shù)字地DGND412721611916139模擬電源AV+174329AGND5