C8051 F04X 系列單片機(jī)中文手冊(cè)

第449頁共449頁C8051F04X系列單片機(jī)中文手冊(cè)C8051F04X中文手冊(cè)1.系統(tǒng)概論C8051F04X系列單片機(jī)是集成在一塊芯片上的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)單片機(jī)，分64個(gè)I/O端口管腳（如C8051F040/2）或者32個(gè)I/O端口管腳（如C8051F041/3）兩類，同時(shí)有一個(gè)CAN2.0B集成控制器。其最突出的特征見下表，涉及的主要設(shè)備特征在1.1中詳解。.25MIPS高速流水線式CIP-51控制器內(nèi)核.CAN2.0B控制對(duì)應(yīng)的有32個(gè)信息對(duì)象，且每一個(gè)都有它自己的屏蔽位.在系統(tǒng)，全速，非插入式調(diào)試接口.有12位的ADC（C8051F040/1）或10位的ADC（C8051F042/3），帶有PGA和模擬復(fù)用開關(guān).對(duì)于12位的ADC（峰峰值為60伏）的高壓差分放大輸入可通過編程得到.有8位的多通道DAC，帶有PGA和模擬復(fù)用開關(guān).有兩個(gè)12位DAC，通過編程更新時(shí)序.64KB的可編程FLASH存儲(chǔ)器.RAM可存儲(chǔ)4352（4096+256）字節(jié).外部內(nèi)存接口可尋址64K字節(jié).SPI，SMBus/I2C和（2）UART串行接口通過硬件實(shí)現(xiàn).5個(gè)16位通用定時(shí)器.可編程計(jì)數(shù)/定時(shí)陣列有6個(gè)捕捉/比較模塊.片內(nèi)有看門狗定時(shí)器，VDD監(jiān)視器，溫度傳感器由于有片內(nèi)VDD監(jiān)視器，看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘震蕩器，C8051F04X系列單片機(jī)稱得上是真正獨(dú)立的片上系統(tǒng)。通過使用軟件可以用程序很好的管理模擬和數(shù)字外設(shè)FLASH存儲(chǔ)器甚至還有在系統(tǒng)重新編程能力，可提供非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051程序。片內(nèi)JTAG調(diào)試支持功能允許對(duì)安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的單片機(jī)進(jìn)行非侵入失式（不占用片內(nèi)資源），全速在系統(tǒng)調(diào)試。該調(diào)試系統(tǒng)支持和修改存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)，觀察點(diǎn)，單步及運(yùn)行和停機(jī)命令。在使用JTAG調(diào)試時(shí)所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。每個(gè)單片機(jī)都可在工業(yè)溫度范圍-45-+85℃內(nèi)采用2.7伏到3.6V的工作電壓，端口I/O，/RST和JTAM引腳允許5V的輸入信號(hào)電壓。C8051F040/2為100腳封裝，C8051F041/3為64腳TQFP封裝（原理框圖見圖1.1和圖1.2）。1.1CIP-51CPU1.1.1.8051完全兼容C8051F04X系列單片機(jī)使用CYGNAL的專利：CIP-51微控制器內(nèi)核CIP-51。CIP-51與MCS-51的指令完全兼容，可以使用標(biāo)準(zhǔn)803x/805x的匯編器和編譯器進(jìn)行軟件開發(fā)。它的內(nèi)核具有標(biāo)準(zhǔn)8052的所有外設(shè)部件，包括個(gè)16位的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，一個(gè)全雙工UART，256B內(nèi)部RAM空間，128B特殊功能寄存器SFR地址空間及8/4B寬I/O端口。1.1.2.全面改進(jìn)部分CIP-51采用流水線結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)的8051結(jié)構(gòu)相比，指令執(zhí)行速度有很大的提高。在標(biāo)準(zhǔn)的8051中，出MUL和DIV以外，所有指令都需要12或24個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為12-24MHz。而對(duì)于CIP-51內(nèi)核，70℅的指令執(zhí)行時(shí)間位1或2系統(tǒng)時(shí)鐘周期，只有4條指令的執(zhí)行時(shí)間大于4個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期。CIP-51共有109條指令，下表列出了指令條數(shù)和執(zhí)行時(shí)間時(shí)所需的系統(tǒng)時(shí)鐘周期數(shù)的關(guān)系執(zhí)行周期數(shù)122/333/444/558指令265051473121CIP-51工作在最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率25MHz時(shí)，它的峰值速度達(dá)到25MIPS。圖1-3給出的8位控制器內(nèi)核工作在最大系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)的峰值速度的比較關(guān)系。1.1.3.改進(jìn)特點(diǎn)C8051F04X系列單片機(jī)在CIP-52內(nèi)核的內(nèi)部和外部有幾項(xiàng)關(guān)鍵性改進(jìn)，提高了整體性能，更易于在實(shí)際中使用。擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)為CIP-51提供20個(gè)中斷源（標(biāo)準(zhǔn)的8051只有7個(gè)中斷源），CIP-51允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。由中斷驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)需要較少的單片機(jī)干預(yù)。但有更高的執(zhí)行頻率。在設(shè)計(jì)多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)時(shí)，這些新增加的中斷源是非常有用的。單片機(jī)可有7個(gè)中斷源：1個(gè)片內(nèi)VDD監(jiān)視器，1個(gè)看門狗定時(shí)器（WDT），1個(gè)時(shí)鐘丟失檢測(cè)器，1個(gè)比較器0提供的電壓檢測(cè)器，1個(gè)強(qiáng)制軟件復(fù)位，CNVSTR0輸入引腳及/RST引腳。/RST引腳是雙向的，可接受外部復(fù)位或由內(nèi)部產(chǎn)生的上電復(fù)位信號(hào)輸出到/RST引腳。除了VDD監(jiān)視器和復(fù)位輸出引腳以外，每個(gè)復(fù)位源都可以由用戶軟件禁止。VDD監(jiān)視器可以控制MONEN引腳。在上電復(fù)位之后的單片機(jī)初始化期間，可以永久地使用WDT。單片機(jī)內(nèi)部有個(gè)能夠獨(dú)立工作的時(shí)鐘發(fā)生器，在復(fù)位后會(huì)默認(rèn)為系統(tǒng)時(shí)鐘。如有需要，時(shí)鐘源可以在運(yùn)行時(shí)切換到外部振蕩器，外部振蕩器可以使用晶體諧振器、RC振蕩器或外部時(shí)鐘源產(chǎn)生的系統(tǒng)時(shí)鐘。這種切換功能在低功耗系統(tǒng)中是非常有用的，它允許單片機(jī)在需要時(shí)，從低頻率（節(jié)電）的外部晶體振蕩器切換到高速（可達(dá)25MHz）的內(nèi)部振蕩器，或者由高速的振蕩器切換到低速振蕩器工作。片內(nèi)時(shí)鐘和復(fù)位電路如圖1.41.2.片內(nèi)存儲(chǔ)器CIP-51有標(biāo)準(zhǔn)的8051程序和數(shù)據(jù)地址配置。它包括256B的數(shù)據(jù)RAM，其中高128B為2個(gè)地址空間：用間接尋址訪問通用RAM的高128B；用直接尋址訪問128B的SFR地址。CIP-51SFR地址空間可尋址256個(gè)SFR頁，這樣，CIP-51就可以提供很多SFR的要求來控制和配置許多外圍設(shè)備特征?？臻g數(shù)據(jù)RAM的低128B可用直接或間接尋址方式訪問。前32字節(jié)為4個(gè)通用工作寄存區(qū)，接下來的16字節(jié)既可以字節(jié)尋址又可以位尋址。C8051F040/1/2/3中的CIP-51還另有位于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間的4kB的RAM塊和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口（EMF），可以只訪問片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，也可以映射在外部存儲(chǔ)器地址空間。這個(gè)4kB的RAM塊在整個(gè)64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間被尋址（有4k邊界重疊）。外圍數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間可以只映射在片外，也可以映射在片外，還可以同時(shí)映射（4KB以內(nèi)的在片內(nèi)存儲(chǔ)器空間，4KB以上的經(jīng)過EMIF）。EMIF可以設(shè)置為復(fù)用模式或非復(fù)用模式。單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器包含64KB的FLASH。該存儲(chǔ)器以512B為一個(gè)扇區(qū)，可以在系統(tǒng)編程，且不需要在片外提供編程電壓。從0xEE00-0xFFFF的512B被保留。還有一個(gè)位于地址0x10000-0x1007F的128B扇區(qū)，該扇區(qū)可作為一個(gè)小的軟件常數(shù)表。圖1.5給出了單片機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。1.3.JTAG調(diào)試和邊界掃描C8051F04x系列具有片內(nèi)JTAG調(diào)試電路。通過4腳JATG接口并使用安裝在應(yīng)用系統(tǒng)中的單片機(jī)就可以進(jìn)行非侵入式，全速的在系統(tǒng)調(diào)試。該JTAG接口完全符合IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)，為生產(chǎn)和測(cè)試提供完全的邊界掃描功能。.CYGNAL的的調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲(chǔ)器，寄存器，斷點(diǎn)，觀察點(diǎn)，堆棧指示器及單步執(zhí)行，不需要額外的目標(biāo)RAM程序存儲(chǔ)器，定時(shí)器或通信通道。在調(diào)試時(shí)所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都正常工作。當(dāng)單片機(jī)單步執(zhí)行或遇到斷點(diǎn)而停止運(yùn)行時(shí)，所有的外設(shè)除ADC和SMBUS外都停止運(yùn)行以便保持同步。開發(fā)套件C8051F04DK具有開發(fā)應(yīng)用代碼所需要的全部硬件和軟件，并可包括對(duì)單片機(jī)進(jìn)行在系統(tǒng)調(diào)試。開發(fā)套件中包括開發(fā)者工作室軟件，調(diào)試器，1個(gè)集成的8051匯編以及1個(gè)被稱為EC的RD-232至JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。套件中還有1個(gè)目標(biāo)應(yīng)用板，上面有對(duì)應(yīng)的單片機(jī)和一大塊擴(kuò)展區(qū)域。套件中還包括RS-232和JTAG電纜及1個(gè)電源適配器。開發(fā)套件需要運(yùn)行窗口95/98/ME/NT/2000，并有1臺(tái)可用RS-232串口的計(jì)算機(jī)。如圖1.6所示，PC機(jī)通過RS-232與EC連接，一條6在的扁平電纜將EC與擁護(hù)的應(yīng)用板連接起來，扁平電纜中包括4個(gè) JTAG引腳和VDD及GND。EC從應(yīng)用板取電源，在2.7到3.6伏時(shí)，其供電電流大約為20mA。如果不能從目標(biāo)板上提取足夠的電源，可以將套件中提供的電源直接連到EC上。對(duì)于開發(fā)和調(diào)試嵌入式應(yīng)用來說，該系統(tǒng)的調(diào)試功能比采用標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)仿真器要優(yōu)越的多。標(biāo)準(zhǔn)的單片機(jī)仿真器應(yīng)使用在板仿真芯片和目標(biāo)電纜上，還需要在應(yīng)用板上留有單片機(jī)的插座。CYGNAL的調(diào)試環(huán)境既便于使用又能保證精確模擬外設(shè)的性能。 1.4.可編程數(shù)字I/O和交叉開關(guān)F04x系列單片機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)8051的端口（P0，P1，P2，P3）。在F040/2中有4個(gè)額外的8位I/O口（4，5，6，7），因此總共有64個(gè)多功能的I/O端口。I/O端口的工作情況與標(biāo)準(zhǔn)8051相似，并有一些改進(jìn)。每個(gè)端口I/O引腳都可以被推挽或漏極開路輸出。在標(biāo)準(zhǔn)8051中固定的弱上拉可以被禁止，這為低功耗應(yīng)用提供了進(jìn)一步節(jié)電能力。最大的改進(jìn)是數(shù)字交叉開關(guān)。這是一個(gè)很大的數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)資源分配給P0，P1，P2，P3的端口。如圖1.7。與具有標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用數(shù)字I/O的微控制器不同，這種結(jié)構(gòu)可支持所有的功能組合?？赏ㄟ^設(shè)置開關(guān)交叉控制寄存器，將片內(nèi)的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，串行總線，硬件中斷，ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)輸入，比較器輸出以及微控制器內(nèi)部的其他數(shù)字信號(hào)配置為在I/O引腳輸出。允許用戶根據(jù)自己特定的應(yīng)用選擇通用端口I/O和所需數(shù)字資源的組合。1.5.可編程計(jì)數(shù)器陣列除了5個(gè)16位的通用計(jì)數(shù)器/定時(shí)器外，C8051F04x系列單片機(jī)還有1個(gè)片內(nèi)可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列PCA。PCA包括1個(gè)專用的16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器時(shí)間基準(zhǔn)和6個(gè)捕捉/比較模塊。時(shí)間基準(zhǔn)的時(shí)鐘可以是下面6個(gè)時(shí)鐘源之一：系統(tǒng)時(shí)鐘/12，系統(tǒng)時(shí)鐘/4，定時(shí)器0溢出，外部時(shí)鐘輸入ECL，系統(tǒng)時(shí)鐘以及外部振蕩器/8.每個(gè)比較/捕捉模塊都有6種工作方式：邊緣觸發(fā)，捕捉軟件定時(shí)器，高速輸出，頻率輸出，8位脈沖寬度調(diào)制器和16位脈沖寬度調(diào)制器。PCA捕捉/比較模塊的I/O及外部時(shí)鐘輸入ECI可以通過數(shù)字交叉開關(guān)連到單片機(jī)的I/O引腳。見圖1.81.6. 控制局域網(wǎng)C8051F04x系列單片機(jī)帶有CAN控制器，利用CAN協(xié)議可以執(zhí)行一系列的信息交換。CAN控制器很容易在CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交流并和basicCAN2.0A和2.0B兼容。CAN控制器包含有1個(gè)CAN內(nèi)核，RAM 信息塊（從C8051獨(dú)立出來），有一個(gè)信息處理狀態(tài)機(jī)和控制寄存器。CAN控制器的速率可以達(dá)到1MB/秒，CygnalCAN擁有32個(gè)信息對(duì)象，每一個(gè)都有自己的屏蔽位用于接受或過慮收到的信息。收到的數(shù)據(jù)，信息體和屏蔽對(duì)象都儲(chǔ)存在CAN的信息RAM中。所有用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議函數(shù)都是由CAN控制器自動(dòng)完成，而不需要MCU的參與。因此，CAN通訊時(shí)占用cpu的帶寬是最小的。C8051配置CAN控制器，通過C8051中的特殊功能寄存器來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的。1.7.串行端口C8051FO4x系列單片機(jī)有2個(gè)增強(qiáng)的全雙工UART，一個(gè)增強(qiáng)SPI總線及I2C/SMBus。每種串行總線都完全用硬件實(shí)現(xiàn)，都能向CIP-51產(chǎn)生中斷，因此很少需要CPU的干預(yù)。這些串行總線不共享定時(shí)器中斷或端口I/O，所以可以按需要使用任何一個(gè)或全部。1.8.12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器C8051F040/1有一個(gè)片內(nèi)12位SARADC（ADC0），一個(gè)9通道輸入多路選擇開關(guān)及可編程增益放大器。當(dāng)ADC工作在100ksps的最大采樣速率時(shí)可提供真正的12位精度，INL為±1LSB。C8051F042/3與C8051F040/1類似，但分辨率為10位。ADC0的電壓基準(zhǔn)介于DAC0輸出和外部VREF引腳之間。在C8051F040/2中，ADC0有它專門的VREF0輸入引腳；在C8051F041/3中，ADC0和8位ADC2共享VREFA輸入引腳。片內(nèi)還有一個(gè)15ppm/℃的電壓基準(zhǔn)，可提供本身的ADC轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，也可通過VREF引腳提供給其他的系統(tǒng)元件用。ADC完全由CIP-51通過特殊功能寄存器控制。有一個(gè)輸入通道被連到內(nèi)部溫度傳感器，其它8個(gè)通道接8個(gè)外部輸入。通道的每一對(duì)都可被配置為2個(gè)單端輸入或1個(gè)差分輸入。系統(tǒng)控制器可以關(guān)斷ADC以節(jié)省功耗?？删幊淘鲆娣糯笃鹘釉谀M多路選擇器之后，增益可用軟件設(shè)置（具體為0.5，1，2，4，8或16），對(duì)于不同的ADC通道輸入電壓，可以選擇不同的增益，或需要放大一個(gè)具體較大直流偏移的信號(hào)時(shí)，（在差分方式中，DAC可用于提供直流偏移），這個(gè)放大環(huán)節(jié)是非常有用的。A/D轉(zhuǎn)換可有4種啟動(dòng)方式：軟件命令；定時(shí)器2溢出；定時(shí)器3溢出或外部信號(hào)輸入。允許用軟件，周期性的定時(shí)器溢出或外部輸入信號(hào)觸發(fā)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。一次轉(zhuǎn)換完成可以產(chǎn)生一個(gè)中斷，或者用軟件查詢狀態(tài)位來判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束。在轉(zhuǎn)換完成時(shí)，10位或12位轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)被鎖存到2個(gè)特殊寄存器SFR中，在軟件控制下這些數(shù)據(jù)字可以是左對(duì)齊或右對(duì)齊。當(dāng)ADC數(shù)據(jù)在或者不在某個(gè)特定的范圍之內(nèi)，ADC的窗口比較器可以中斷控制器。ADC可以用后臺(tái)方式持續(xù)監(jiān)視一個(gè)關(guān)鍵電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位于規(guī)定的窗口之間時(shí)才向控制器申請(qǐng)中斷。（見圖1.10ADC原理框圖）1.9.8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器C8051F040/1/2/3有一個(gè)片內(nèi)8位SARADC（ADC2），一個(gè)8通道輸入多路選擇開關(guān)及可編程增益放大器。當(dāng)ADC工作在500ksps的最大采樣速率時(shí)可提供真正的8位精度，INL為+/-1LSB。C8051FO41/3與C8051F040/2類似，但分辨率為10位。ADC0的電壓基準(zhǔn)介于DAC0輸出和外部VREF引腳之間。8個(gè)輸入引腳可用于測(cè)量有用并且可以編程為差分輸入或單端輸入方式。CIP內(nèi)核微控制器可以通過特殊寄存器完全控制ADC。ADC2電壓基準(zhǔn)可以在模擬供給源（AV+）和外部VREF引腳之間選擇任何一個(gè)。在C8051F040/2中，ADC2有它自己專門的VREF2輸入引腳；在C8051F041/3中，ADC2和12/10位ADC0共享VREFA輸入引腳。系統(tǒng)控制器可以關(guān)斷ADC2以節(jié)省功耗?？删幊淘鲆娣糯笃鹘釉谀M多路選擇器之后。對(duì)于不同ADC輸入，可以選擇不同的增益，當(dāng)需要放大一個(gè)具體較大直流偏移的信號(hào)時(shí)，差分方式DAC可用于提供直流偏移，這個(gè)放大環(huán)節(jié)是非常有用的。增益可用軟件設(shè)置（具體為0.5，1，2或4）。允許用軟件，定時(shí)器溢出或外部輸入信號(hào)控制ADC2轉(zhuǎn)換。ADC2轉(zhuǎn)換甚至可以和ADC0軟件轉(zhuǎn)換命令同步。一次轉(zhuǎn)換完成可以產(chǎn)生一個(gè)中斷（允許中斷時(shí)），或者用軟件查詢狀態(tài)位來判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束。在轉(zhuǎn)換完成時(shí)，8位轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)被鎖存到1個(gè)特殊寄存器SFR中。1.10. 比較器和DACC8051F040/1/2/3系列單片機(jī)內(nèi)部有2個(gè)12位DAC和3個(gè)比較器。單片機(jī)通過特殊功能寄存器來控制與每個(gè)比較器和DAC之間的數(shù)據(jù)和控制接口。單片機(jī)可以將任何一個(gè)DAC或比較器置于低功耗關(guān)斷方式。每個(gè)比較器都有軟件可編程的滯后和響應(yīng)時(shí)間，每個(gè)比較器都能在上升沿或下降沿產(chǎn)生中斷，或者兩個(gè)邊沿都產(chǎn)生中斷。比較器的輸出狀態(tài)可以用軟件查詢。這些中斷能將單片機(jī)從睡眠方式喚醒。可通過設(shè)置交叉開關(guān)將比較器的輸出接到I/O引腳。DAC為電壓輸出方式，有一個(gè)靈活的時(shí)序安排裝置。通過軟件改寫或者定時(shí)器2，3，4溢出，這個(gè)裝置可以隨著DAC輸出量的改變而修正自己的量。在C8051F040/2中，DAC基準(zhǔn)電壓由專門的VREFD輸入引腳來提供；在C8051F041/3中，DAC基準(zhǔn)電壓由內(nèi)在的電壓基準(zhǔn)提供。DAC在作為比較器的參考電壓或者為ADC差分輸入提供偏移電壓時(shí)非常有用。2.極限參數(shù)參數(shù)狀態(tài)最小值典型值最大值單位通電情況下環(huán)境溫度-55125℃儲(chǔ)存溫度-65150℃引腳相對(duì)DGND的電壓（VDD和端口I/O除外）-0.3VDD+0.3VV端口I/O引腳/RST相對(duì)DGND的電壓-0.35.8VVDD引腳相對(duì)DGND的電壓-0.34.2V通過VDD，AV+，DGND及AGND的最大總電流800mA端口引腳的最大輸出灌電流100mA其他I/O引腳的最大輸出灌電流50mA端口引腳的最大輸出拉電流100mA其他I/O引腳的最大輸出拉電流50mA*注意：超過這些極限參數(shù)將導(dǎo)致器件永久性損壞。這里只標(biāo)明主要的一些參數(shù)，其他的一些在說明書上有的參數(shù)就不在此細(xì)表。在極限狀態(tài)下的擴(kuò)展周期可能會(huì)影響器件設(shè)備的可靠性3. 直流電氣特征參數(shù)條件最小值典型值最大值單位模擬電源電壓*2.73.03.6V模擬電源電流內(nèi)部REFADC，ADC比較器都工作1.7TBDmA模擬電源電流內(nèi)部REFADC，ADC比較器都0.2TBDuA（模擬子系統(tǒng)不工作）不工作，振蕩器被禁止模擬與數(shù)字電源之差0.5V（|VDD-AV+|）數(shù)字電源電壓2.73.03.6VVDD=2.7V，CLK=25MHz10 mA數(shù)字電源電壓（CPU工作）VDD=2.7V，CLK=1MHz0.5mAVDD=2.7V，CLK=32kHz20mA數(shù)字電源電壓（CPU不工作，VDD=2.7V，CLK=25MHz5mA不訪問FLASH）VDD=2.7V，CLK=1MHz0.2mAVDD=2.7V，CLK=32Kh10mA數(shù)字電源電流（停機(jī)方式）震蕩器不運(yùn)行0.2uA保持RAM數(shù)據(jù)時(shí)的1.5uA數(shù)字電源電壓額定工作溫度范圍-40+85℃*注：模擬電源AV+必須大于1V才能使VDD監(jiān)視器工作。4. 引腳和封裝定義引腳名稱引腳號(hào)類型說明F040/2F041/3VDD37，6424，41數(shù)字電源，范圍+2.7-3.6V9057DGND38，6325，40，數(shù)字地57AV+8，113，6模擬電源，范圍+2.7-3.6V14AGND9，10，4，5模擬地13TMS158數(shù)字輸入帶內(nèi)部上拉的JTAG測(cè)試模式選擇TCK259數(shù)字輸入帶內(nèi)部上拉的JTAG測(cè)試時(shí)鐘TDI360數(shù)字輸入帶內(nèi)部上拉的JTAG測(cè)試數(shù)據(jù)輸入。TDI在TCK上升沿被鎖存TD0461數(shù)字輸入帶內(nèi)部上拉的JTAG測(cè)試數(shù)據(jù)輸入。數(shù)據(jù)在TCK的下降沿從TD0引腳輸出，TD0輸出是1個(gè)三態(tài)驅(qū)動(dòng)器/RST562數(shù)字I/O芯片復(fù)位引腳。內(nèi)部電壓監(jiān)視器的漏極開路輸出。當(dāng)VDD小于2.7伏時(shí)為低電平，外部驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以通過將該引腳置為低電平使系統(tǒng)復(fù)位。XTAL12617模擬輸入晶體輸入。該引腳為晶體或陶瓷諧振器的內(nèi)部振蕩器電路反饋輸入。為了得到精確的內(nèi)部時(shí)鐘，可以在XTAL1和XTAL2之間接上1個(gè)晶體或陶瓷諧振器。如果被外部CMOS時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，則該引腳成為系統(tǒng)時(shí)鐘。XTAL22718模擬輸入晶體輸出。該引腳是晶體或陶瓷諧振器的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器。MONEN2819數(shù)字輸入VDD監(jiān)視器。當(dāng)連接高電平時(shí)，使能內(nèi)部VDD監(jiān)視器，當(dāng)VDD小于2.7伏時(shí)，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位當(dāng)連接低時(shí)，內(nèi)部監(jiān)視器被禁止。VREF127模擬I/O參考電壓輸出；或者DAC參考電壓輸入（僅F021/3）VREFA8模擬輸入當(dāng)配置為輸入時(shí)作為ADC0和ADC1的電壓基準(zhǔn)VREF016模擬輸入當(dāng)配置為輸入時(shí)作為ADC0的電壓基準(zhǔn)VREF217模擬輸入當(dāng)配置為輸入時(shí)作為ADC1的電壓基準(zhǔn)VREFD15模擬輸入當(dāng)配置為輸入時(shí)作為DAC的電壓基準(zhǔn)AIN0.0189模擬輸入ADC0通道輸入0AIN0.11910模擬輸入ADC0通道輸入1AIN0.22011模擬輸入ADC0通道輸入2AIN0.32112模擬輸入ADC0通道輸入3HVCAP2213模擬I/O高差分電壓放大器HVREF2314模擬輸入高差分電壓放大器基準(zhǔn)HVAIN+2415模擬輸入高差分電壓放大器正極信號(hào)輸入HVAIN-2516模擬輸入高差分電壓放大器正極信號(hào)輸入CANTX72數(shù)據(jù)輸出CAN網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)送的輸出引腳CANRX61數(shù)據(jù)輸入CAN網(wǎng)絡(luò)控制接收的接收引腳DAC010064模擬輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出口0，DAC0端電壓輸出DAC19963模擬輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出口1，DAC1端電壓輸出P0.06255數(shù)字I/O端口0位0P0.16154數(shù)字I/O端口0位1P0.26053數(shù)字I/O端口0位2……..P0.35952數(shù)字I/O端口0位3P0.45851數(shù)字I/O端口0位4ALE/P0.55750數(shù)字I/OALE信號(hào)。用于選通外部存儲(chǔ)器的地址總線/RD/P0.65649數(shù)字I/O/RD信號(hào)。外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，端口0位6/WD/P0.75548數(shù)字I/O/WD信號(hào)。外部存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)，端口0位7AIN2.0/A8模擬輸入ADC1的0通道輸入；端口1位0；外部存儲(chǔ)器/P1.03629數(shù)字I/O地址總線位8AIN2.1/A9模擬輸入端口1位1；/P1.13528數(shù)字I/OAIN2.2/A10模擬輸入端口1位2；/P1.23427數(shù)字I/OAIN2.3/A11模擬輸入端口1位3；/P1.33326數(shù)字I/OAIN2.4/A12模擬輸入端口1位4；/P1.43223數(shù)字I/OAIN2.5/A13模擬輸入端口1位5；/P1.53122數(shù)字I/OAIN2.6/A14模擬輸入端口1位6；/P1.63021數(shù)字I/OAIN2.7/A15模擬輸入端口1位7；/P1.72920數(shù)字I/OA8m/A0/P2.04637數(shù)字I/O外部存儲(chǔ)器地址總線位8（多路器模式）外部存儲(chǔ)器地址總線位0（非多路器模式）端口2位0A9m/A1/P2.14536數(shù)字I/O端口2位1A10m/A2/P2.24435數(shù)字I/O端口2位2A11m/A3/P2.34334數(shù)字I/O端口2位3A12m/A4/P2.44233數(shù)字I/O端口2位4A13m/A5/P2.54132數(shù)字I/O端口2位5A14m/A6/P2.64031數(shù)字I/O端口2位6A15m/A7/P2.73930數(shù)字I/O端口2位7AIN0.？/5447模擬輸入外部存儲(chǔ)器的地址/數(shù)據(jù)總線位0（多路器模式）AD0/DO/P3.0數(shù)字I/O外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線位0（非多路器模式）端口3位0，ADC0輸入AIN0.？/5346模擬輸入端口3位1，ADC0輸入AD1/D1/P3.1數(shù)字I/OAIN0.？/5245模擬輸入端口3位2，ADC0輸入AD2/D2/P3.2數(shù)字I/OAIN0.？/5144模擬輸入端口3位3，ADC0輸入AD3/D3/P3.3數(shù)字I/OAIN0.？/5043模擬輸入端口3位4，ADC0輸入AD4/D4/P3.4數(shù)字I/OAIN0.？/4942模擬輸入端口3位5，ADC0輸入AD5/D5/P3.5數(shù)字I/OAIN0.？/4839模擬輸入端口3位6，ADC0輸入AD6/D6/P3.6數(shù)字I/OAIN0.？/4738模擬輸入端口3位7，ADC0輸入AD7/D7/P3.7數(shù)字I/OP4.098數(shù)字I/O端口4位0P4.197數(shù)字I/O端口4位1P4.296數(shù)字I/O端口4位2P4.395數(shù)字I/O端口4位3P4.494數(shù)字I/O端口4位4ALE/P4.593數(shù)字I/OALE信號(hào)。用于選通外部存儲(chǔ)器的地址總線端口4位5/RD/P4.692數(shù)字I/O/RD信號(hào)。外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，端口0位6/WD/P4.791數(shù)字I/O/WD信號(hào)。外部存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)，端口0位7A8/P5.088數(shù)字I/O外部存儲(chǔ)器的地址總線位8（非多路器模式）端口5位0A8/P5.187數(shù)字I/O端口5位1A8/P5.286數(shù)字I/O端口5位2A8/P5.385數(shù)字I/O端口5位3A8/P5.484數(shù)字I/O端口5位4A8/P5.583數(shù)字I/O端口5位5A8/P5.682數(shù)字I/O端口5位6A8/P5.781數(shù)字I/O端口5位7A8m/A0/P6.080數(shù)字I/O外部存儲(chǔ)器地址總線位8（多路器模式）外部存儲(chǔ)器地址總線位0（非多路器模式）端口6位0A9m/A1/P6.179數(shù)字I/O端口6位1A10m/A2/P6.278數(shù)字I/O端口6位2A11m/A3/P6.377數(shù)字I/O端口6位3A12m/A4/P6.476數(shù)字I/O端口6位4A13m/A5/P6.575數(shù)字I/O端口6位5A14m/A6/P6.674數(shù)字I/O端口6位6A15m/A7/P2.773數(shù)字I/O端口6位7AD0/DO/P3.072數(shù)字I/O外部存儲(chǔ)器的地址/數(shù)據(jù)總線位0（多路器模式）數(shù)字I/O外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線位0（非多路器模式）端口7位0，AD1/D1/P7.171數(shù)字I/O端口7位1AD2/D2/P7.270數(shù)字I/O端口7位2AD3/D3/P7.369數(shù)字I/O端口7位3AD4/D4/P7.468數(shù)字I/O端口7位4AD5/D5/P7.567數(shù)字I/O端口7位5AD6/D6/P7.666數(shù)字I/O端口7位6AD7/D7/P7.765數(shù)字I/O端口7位75.12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC0，C8051F040/1only）C8051F040/1的ADC0子系統(tǒng)包括一個(gè)9通道的可配置模擬多路開關(guān)AMUX0，一個(gè)可編程增益放大器PGA0，一個(gè)100ksps12位分辨率的逐次逼近型ADC（ADC中集成了跟蹤保持電路和可編程窗口檢測(cè)器，如圖5.1.）。AMUX0，PGA0，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式及窗口檢測(cè)器都可以用軟件通過特殊功能寄存器來配置（如圖5.1.）。ADC0電壓基準(zhǔn)控制詳見PAGE99的F040/2單片機(jī)或者PAGE101的F041/3單片機(jī)。只有當(dāng)ADC0控制寄存器ADC0CN中的AD0EN位置1時(shí)，ADC子系統(tǒng)使能。當(dāng)AD0EN位為0時(shí)，ADC0子系統(tǒng)處于低功耗關(guān)斷狀態(tài)。5.1.模擬多路開關(guān)和PGAAMUX可以通過4個(gè)外部模擬輸入引腳（.AIN0.0-0.3），端口3（可以優(yōu)化配置為模擬輸入引腳），高壓差分放大器，或者片內(nèi)溫度傳感器（溫度傳輸函數(shù)如圖5.11）將模擬信號(hào)輸入進(jìn)ADC中?？蓪MUX輸入對(duì)編程為工作在差分或單端方式。并允許用戶對(duì)每個(gè)通道選擇最佳的測(cè)量方法，甚至可以在測(cè)量過程中改變方式。在系統(tǒng)復(fù)位后，AMUX的默認(rèn)方式為單端輸入。有3個(gè)與AMUX相關(guān)的寄存器：通道選擇寄存器AMXOSL（如圖5.4），配置寄存器AMXOCF（如圖5.12），端口管腳選擇寄存器AMX0PRT（如圖5.6）。在表5.4中給出了每種配置下各通道的功能。PGA對(duì)AMUX輸出信號(hào)的放大倍數(shù)由ADC配置寄存器ADC0CF中的AMPGN2-0確定。PGA增益可用軟件編程為0.5，2，4，8或16。復(fù)位時(shí)的默認(rèn)增益為1。？5.1.1. 模擬輸入配置模擬開關(guān)通過外部模擬輸入引腳（I/O的3端口，見page185的結(jié)構(gòu)圖）接收信號(hào)，有一個(gè)高壓差分放大器和一個(gè)片內(nèi)溫度傳感器。（見圖5.2.）模擬信號(hào)在差分或單端測(cè)量時(shí)可以從4個(gè)外部輸入引腳（AIN0.0-0.3）輸入。另外端口3的I/O口引腳被設(shè)置為模擬信號(hào)輸入。此設(shè)置由端口管腳配置寄存器（AMX0PRT）來選擇。端口3的任何引腳都可以被選擇同時(shí)作為AMUX的輸入。端口3的單和雙引腳能各自獨(dú)立的配置為AMUX輸入。（注意：單和雙端口引腳被作為“線或”同時(shí)選擇時(shí)將會(huì)導(dǎo)致短路）這樣，使用端口3時(shí)就可以進(jìn)行差分測(cè)量（差分放大的引腳在端口3的奇偶端口間選擇）。見圖5.2在差分測(cè)量中，高電壓差分放大器（HVDA）可以拒絕高于60V的共模電壓，此電壓高于ADC的參考電壓（0到VREF伏）。通過使用AMUX，HVDA輸出能選擇作為ADC的輸入。（見PAGE38的介紹。）AMX0CF：AMUX0配置寄存器（C8051F040/1/2/3RRRRR/WR/WR/WR/WPORT3ICHVDA2CAIN23ICAIN10IC位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0xBA位7-4：未使用。讀=0000B，寫=忽略。位3：PORT3IC：3端口奇偶輸入對(duì)配置位0：3端口奇偶引腳為獨(dú)立的單端輸入1：3端口奇偶引腳各自為+，-差分輸入位2：HVDA2C：HVDA2的補(bǔ)碼位0：HVDA輸出測(cè)量（作為獨(dú)立的單端輸入）1：HVDA的結(jié)果為2的補(bǔ)碼位1：AIN23IC：AIN0.2和AIN0.3輸入對(duì)配置位0：AIN0.2和AIN0.3為獨(dú)立的單端輸入1：AIN0.2，AIN0.3為+，-差分輸入位0：AIN10IC：AIN0.0和AIN0.1輸入對(duì)配置位0：AIN0.0和AIN0.1為獨(dú)立的單端輸入1：AIN0.0，AIN0.1為+，-差分輸入注意：對(duì)于被配置成差分輸入的通道，ADC0數(shù)據(jù)字格式為2的補(bǔ)碼AMX0SL：AMUX0通道選擇寄存器RRRRR/WR/WR/WR/WAMX0AD3AMX0AD2AMX0AD1AMX0AD0位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XBB位7-4：未使用。讀=0000B，寫=忽略。位3-0：AMX0AD3-0：AMX0地址位0000-1111b：根據(jù)下表5.5選擇ADC輸入AMX0PRT：3端口選擇寄存器RRRRR/WR/WR/WR/WPAIN7ENPAIN6ENPAIN5ENPAIN4ENPAIN3ENPAIN2ENPAIN1ENPAIN0EN位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0xBD 位7：PAIN7EN：引腳7作為模擬輸入位0：P3.7不選為AMUX的模擬輸入1：P3.7選為AMUX的模擬輸入位6：PAIN7EN：引腳6作為模擬輸入位0：P3.6不選為AMUX的模擬輸入1：P3.6選為AMUX的模擬輸入位5：PAIN7EN：引腳5作為模擬輸入位0：P3.5不選為AMUX的模擬輸入1：P3.5選為AMUX的模擬輸入位4：PAIN7EN：引腳4作為模擬輸入位0：P3.4不選為AMUX的模擬輸入1：P3.4選為AMUX的模擬輸入位3：PAIN7EN：引腳7作為模擬輸入位0：P3.3不選為AMUX的模擬輸入1：P3.3選為AMUX的模擬輸入位2：PAIN7EN：引腳2作為模擬輸入位0：P3.2不選為AMUX的模擬輸入1：P3.2選為AMUX的模擬輸入位1：PAIN7EN：引腳1作為模擬輸入位0：P3.1不選為AMUX的模擬輸入1：P3.1選為AMUX的模擬輸入位0：PAIN7EN：引腳0作為模擬輸入位0：P3.0不選為AMUX的模擬輸入1：P3.0選為AMUX的模擬輸入注意：3端口任何引腳都可以同時(shí)被選擇作為AMUX的輸入，單數(shù)和雙數(shù)端口引腳被作為“線或”同時(shí)選擇時(shí)將會(huì)導(dǎo)致短路5.2.高電壓差分放大器高電壓差分放大器（HVDA）HVA0CN：高電壓差分放大器控制寄存器R/WRRRR/WR/WR/WR/WHVDAENHVGAIN3HVGAIN2HVGAIN1HVGAIN0位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XD6位7：HVDAEN：高電壓差分放大器允許位0：HVDA禁止1：HVDA允許位6-3：保留位位2-0：HVGAIN3-HVGAIN0：HVDA增益控制位。HVGAIN3：HVGAIN0HVGAGain00000.0500010.100100.12500110.201000.2501010.401100.501110.810001.010011.610102.010113.211004.011016.211107.61111145.3.ADC的工作方式ADC0的最高轉(zhuǎn)換速度為100ksps。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘來源于系統(tǒng)時(shí)鐘，通過ADC0CF寄存器的ADC0SC位來控制。5.3.1.轉(zhuǎn)換啟動(dòng)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)有4種方式，由ADC0CN的ADC0啟動(dòng)轉(zhuǎn)換方式位AD0CM1H和AD0CM0DE的狀態(tài)決定的轉(zhuǎn)換觸發(fā)源有：1.寫1到ADC0CN的AD0BUSY位；2.定時(shí)器3溢出，即定時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)換；3.外部ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)的上升沿CNVSTR；4.定時(shí)器2溢出，即定時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)換。AD0BUSY位在轉(zhuǎn)換期間被置1，轉(zhuǎn)換結(jié)束后清0。AD0BUSY位的下降沿觸發(fā)一個(gè)中斷（當(dāng)被允許時(shí)），置位AD0INT中的中斷標(biāo)志。轉(zhuǎn)換結(jié)果保存在ADC數(shù)據(jù)字的MSB和LSB寄存器ADC0H和ADC0L中。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在寄存器對(duì)ADC0H：ADC0L中的存儲(chǔ)方式可以是左對(duì)齊或右對(duì)齊，由ADC0CN寄存器中ADLJST位的編程狀態(tài)決定。當(dāng)向AD0BUSY寫1開始轉(zhuǎn)換啟動(dòng)時(shí)，ADCOINT位將被查詢并決定轉(zhuǎn)換什么時(shí)候結(jié)束（ADC0中斷也可以被使用）。推薦查詢程序如下：步驟1：向AD0INT寫0；步驟2：向AD0BUSY寫1；步驟3：不斷檢測(cè)AD0INT直到為1；步驟4：ADC0數(shù)據(jù)處理5.3.2. 跟蹤模式ADC0CN中的AD0TM位控制ADC0的跟蹤/保持方式。在缺省狀態(tài)下，ADC0輸入連續(xù)跟蹤在沒有進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)。當(dāng)AD0TM位設(shè)置位1，ADC0工作在低功耗方式下。在這種方式下，在轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)之后，持續(xù)3個(gè)SAR時(shí)鐘；或只在CNVSTR信號(hào)為低時(shí)才開始跟蹤；當(dāng)整個(gè)芯片處于低功耗或睡眠方式時(shí)，可以禁止跟蹤。在AMUX或PGA的設(shè)置經(jīng)常改變時(shí)，低功耗跟蹤模式是非常有用的，因?yàn)樗ＷC了合適的建立時(shí)間。 圖5.9.12位跟蹤和轉(zhuǎn)換時(shí)序舉例5.3.3.需要的建立時(shí)間當(dāng)ADCO輸入配置被改變（i.e.，一種不同于MUX和PGE的選擇），一個(gè)正確的轉(zhuǎn)換被執(zhí)行完成之前需要一個(gè)最小的跟蹤時(shí)間。ADC0MUX電阻，ADC0取樣電容，所有外部電阻源決定這個(gè)跟蹤時(shí)間，轉(zhuǎn)換要求相應(yīng)的精確度。圖5.11.溫度傳感器傳輸函數(shù)ADC0CF：ADC0配置寄存器R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WAD0SC4AD0SC3AD0SC2AD0SC1AD0SC0AMP0GN2AMP0GN1AMP0GN0位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0xBC位7-3：AD0SC4-0：ADC0SAR轉(zhuǎn)換時(shí)鐘周期位SAR轉(zhuǎn)換時(shí)鐘來源于系統(tǒng)時(shí)鐘，具體見下面的等式。ADC0SC提供5位控制（AD0SC4-0）CLKSARD提供ADC0SAR時(shí)鐘源，見下表：AD0SC=SYSCLK/CLKSAR0-1位2-0：AMP0GN2-0：ADC0內(nèi)部放大器增益（PGA）000：增益=1001：增益=2010：增益=4011：增益=810x：增益=1611x：增益=0.5ADC0CN：ADC0控制寄存器R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WAD0ENAD0TMAD0INTAD0SC1AD0BUSYADOCM0AD0WINTAD0LJST位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0xE8位7：AD0EN：ADC0允許位。

0：ADC0禁止。ADC處于低功耗關(guān)斷狀態(tài)。1：ADC0允許。ADC0處于使能狀態(tài)并準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。位6：ADCTM：ADC0跟蹤方式位。0：當(dāng)ADC0被允許時(shí)，除了轉(zhuǎn)換期間外一直處于跟蹤方式。1：由ADSTM1-0定義跟蹤方式。位5：AD0INT：ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷方式這種標(biāo)志必須要用軟件清0 0：從最后一次將該位清0后，ADC0還沒有完成一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1：ADC0完成一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。位4：AD0BUSY：ADC0忙標(biāo)志位。讀0：ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束或當(dāng)前沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)被允許時(shí)，AD0BUSY的下降沿觸發(fā)中斷。1：ADC0正在轉(zhuǎn)換。寫0：禁止。1：若AD0STM1-0=00Vb，則啟動(dòng)ADC0轉(zhuǎn)換。位3-2：AD0CM1-0：ADC0轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式位。AD0TM=0：00：向AD0BUSY寫1啟動(dòng)ADC0轉(zhuǎn)換01：定時(shí)器3溢出啟動(dòng)ADC0轉(zhuǎn)換。10：CNVSTR上升沿啟動(dòng)ADC0轉(zhuǎn)換。11：定時(shí)器2溢出啟動(dòng)ADC0轉(zhuǎn)換。AD0TM=1：00：向AD0BUSY寫1啟動(dòng)跟蹤持續(xù)3個(gè)SAR時(shí)鐘。01：定時(shí)器3溢出啟動(dòng)跟蹤持續(xù)3個(gè)SAR時(shí)鐘。10：只有當(dāng)CNVSTR輸入為邏輯低電平時(shí)啟動(dòng)ADC0跟蹤。11：定時(shí)器2溢出啟動(dòng)跟蹤持續(xù)3個(gè)SAR時(shí)鐘。位1：AD0WINT：ADC0窗口比較中斷標(biāo)志。（必須被軟件清0）0：未發(fā)生ADC0比較匹配自從上一次標(biāo)志被清除。1：發(fā)生ADC0比較匹配。位0：AD0LJST：ADC0數(shù)據(jù)左對(duì)齊控制位0：ADC0H與ADC0L寄存器數(shù)據(jù)右對(duì)齊。1：ADC0H與ADC0L寄存器數(shù)據(jù)左對(duì)齊。數(shù)據(jù)字MSB寄存器ADC0HR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/W位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XBF位7-0：ADC0數(shù)據(jù)位。當(dāng)AD0LJST=0，位7-4為位3的符號(hào)擴(kuò)展位，位3-0是12位ADC0數(shù)據(jù)字的高4位當(dāng)AD0LJST=1，12位ADC0數(shù)據(jù)字的高8位。ADCOL:R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/W位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0xBE位7-0：ADC0數(shù)據(jù)位。當(dāng)AD0LJST=1，位3-0總是0，位7-4是12位ADC0數(shù)據(jù)字的低4位當(dāng)AD0LJST=0，12位ADC0數(shù)據(jù)字的低8位12位ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字在ADC0數(shù)據(jù)字寄存器中存放方式如下：如果AD0LJST=0：格式為ADC0H[3-0]-ADC0L[7-0]（如果是差分輸入ADC0H[7-4]為ADC0H.3的符號(hào)擴(kuò)展位，否則=0000b）。如果AD0LJST=1：格式為ADC0H[7-0]-ADC0L[7-4]，（ADC0L[3-0]=0000b）例1AIN0為單端輸入方式（AMX0CF=0x00，AMX0SL=0x00）如表所示例2AIN0-AIN1為差分輸入對(duì)方式（AMX0CF=0X01，AMX0SL=0X00），如表所示ADC0可編程窗口檢測(cè)器可有很多應(yīng)用。它不停地將ADC0輸出與用戶編程的極限值進(jìn)行比較，并在檢測(cè)到越限條件時(shí)通知系統(tǒng)控制器。這在一個(gè)中斷驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)中尤其有效，既可以節(jié)省代碼空間和CPU帶寬，又能提供快速響應(yīng)時(shí)間。窗口檢測(cè)器中斷標(biāo)志（ADC0CN）中的AD0WINT位也可以用于查詢方式。參考字的高字節(jié)和低字節(jié)裝入到ADC0下限（大于）和ADC0上限（小于）寄存器（ADCOGTH，ADC0GTL，ADC0LTH，ADC0LTL）。比較示例在PAGE49。注意：窗口檢測(cè)器標(biāo)志既可以在測(cè)量數(shù)據(jù)位于用戶編程的極限值以內(nèi)時(shí)有效，也可以在測(cè)量數(shù)據(jù)位于用戶編程的極限值以外時(shí)有效，這取決于ADC0GTx和ADC0LTx的編程值。圖5.21.12位ADC中斷實(shí)例：數(shù)據(jù)右對(duì)齊給定給定AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x00AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x00AD0LJST=“0”，AD0LJST=“0ADC0LTH：ADC0LTL=0x0200，ADC0LTH：ADC0LTL=0x0100，ADC0GTH：ADC0GTL=0x0100。ADC0GTH：ADC0GTL=0x0200。如果0x0100<ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0x0200，則如果ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0x0100或>0x0200，則ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷（AD0WINT=1）（AD0WINT=1）圖5.22.12位ADC中斷實(shí)例：數(shù)據(jù)右對(duì)齊給定給定AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x01，AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x01，AD0LJST=“0”，AD0LJST=“0ADC0LTH：ADC0LTL=0x0100，ADC0LTH：ADC0LTL=0xFFFF，ADC0GTH：ADC0GTL=0xFFFF。ADC0GTH：ADC0GTL=0x0100。如果ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0x0100或>0xFFFF，則如果0x0100<ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0xFFFF，則ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷（AD0WINT=1）（AD0WINT=1）圖5.23.12位ADC中斷實(shí)例：數(shù)據(jù)左對(duì)齊給定給定AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x00，AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x00，AD0LJST=“1”，AD0LJST=“1ADC0LTH：ADC0LTL=0x2000，ADC0LTH：ADC0LTL=0x1000，ADC0GTH：ADC0GTL=0x1000。ADC0GTH：ADC0GTL=0x2000。如果0x0100<ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0x0200，則如果ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0x0100或>0x0200，則ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷（AD0WINT=1）（AD0WINT=1）圖5.24.12位ADC中斷實(shí)例：數(shù)據(jù)左對(duì)齊給定給定AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x01，AMX0SL=0x00，AMX0CF=0x01，AD0LJST=“1”，AD0LJST=“1ADC0LTH：ADC0LTL=0x1000，ADC0LTH：ADC0LTL=0xFFF0，ADC0GTH：ADC0GTL=0xFFF0。ADC0GTH：ADC0GTL=0x1000。如果0x1000<ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0xFFF0，則如果ADC0結(jié)果數(shù)據(jù)字<0x0100或>0xFFF0，則ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷ADC0轉(zhuǎn)換結(jié)束會(huì)觸發(fā)ADC0窗口比較中斷（AD0WINT=1）（AD0WINT=1表5.1.12位ADC0電氣特性（C8051F040/1/2//3）表5.2.高電壓差分放大器電器特征6.10位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC0，C8051F042/3only）C8051F042/3的ADC0子系統(tǒng)包括一個(gè)9通道的可配置模擬多路開關(guān)（AMUX0），一個(gè)可編程增益放大器（PGA0），一個(gè)100ksps10位分辯率的逐次逼近型ADC（ADC中集成了跟蹤保持電路和可編程窗口檢測(cè)器，如圖6.1.）。AMUX0，PGA0，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式及窗口檢測(cè)器都可以用軟件通過特殊功能寄存器來配置（如圖6.1.）。ADC0電壓基準(zhǔn)控制詳見PAGE99的F040/2單片機(jī)或者PAGE101的F041/3單片機(jī)。只有當(dāng)ADC控制寄存器ADC0CN中的AD0EN位置1時(shí)，ADC子系統(tǒng)，ADC跟蹤保持器及PGA才允許工作。當(dāng)AD0EN位為0時(shí)，ADC0子系統(tǒng)處于低功耗關(guān)斷狀態(tài)。6.1.模擬多路開關(guān)和PGAAMUX可以通過4個(gè)外部模擬輸入引腳（.AIN0.0-0.3），端口3（作為模擬輸入引腳隨意設(shè)置），高電壓差分放大器，或者片內(nèi)溫度傳感器（溫度傳輸函數(shù)如圖6.11）將模擬信號(hào)輸入進(jìn)ADC中?？蓪MUX輸入對(duì)編程為工作在差分或單端方式。并允許用戶對(duì)每個(gè)通道選擇最佳的測(cè)量技術(shù)，甚至可以在測(cè)量過程中改變方式。在系統(tǒng)復(fù)位后，AMUX的默認(rèn)方式為單端輸入。有3個(gè)與AMUX相關(guān)的寄存器：通道選擇寄存器（如圖6.4），配置寄存器（如圖6.12），端口選擇寄存器（如圖6.6）。在表6.4中給出了每種配置下各通道的功能。PGA對(duì)AMUX輸出信號(hào)的放大倍數(shù)由ADC配置寄存器ADC0CF中的AMPGN2-0確定。PGA增益可用軟件編程為0.5，2，4，8或16。復(fù)位時(shí)的默認(rèn)增益為1。？6.1.1. 模擬輸入結(jié)構(gòu)C8051F04x系列彈片機(jī)的可選擇的高電壓差分放大器（HVDA）有其重要作用。它能描述模擬輸入配置。？模擬開關(guān)通過外部模擬輸入引腳（I/O的3端口，見page185的結(jié)構(gòu)圖）發(fā)送信號(hào)，有一個(gè)高電壓差分放大器和一個(gè)片內(nèi)溫度傳感器。（見圖6.2.）模擬信號(hào)在差分或單端測(cè)量時(shí)可以從4個(gè)外部輸入引腳（AIN0.0-0.3）輸入。另外I/O3端口引腳被設(shè)置為模擬信號(hào)輸入。此設(shè)置由端口管腳配置寄存器（AMX0PRT）來選擇。3端口任何引腳都可以被選擇同時(shí)作為AMUX的輸入。單數(shù)和雙數(shù)端口3引腳都能發(fā)送各自獨(dú)立的AMUX輸入。（注意：單數(shù)和雙數(shù)端口引腳被作為“WIRED-OR”同時(shí)選擇時(shí)將會(huì)導(dǎo)致？？）這樣，使用端口3時(shí)就可以進(jìn)行差分測(cè)量（電壓差在單數(shù)和雙數(shù)端口3引腳之間選擇）。見圖6.2在差分測(cè)量中，高電壓差分放大器（HVDA）可以拒絕高于60V的共模電壓，此電壓高于ADC的參考電壓（0到VREF伏）。通過使用AMUX，HVDA輸出被選擇作為ADC的輸入。（見60頁的介紹。）AMX0CF：AMUX0配置寄存器RRRRR/WR/WR/WR/WPORT3ICHVDA2CAIN23ICAIN10IC位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XBA位7-4：未使用。讀=0000B，寫=忽略。位3：PORT3IC：3端口奇偶輸入對(duì)配置位0：3端口奇偶引腳為獨(dú)立的單端輸入1：3端口奇偶引腳各自為+，-差分輸入位2：HVDA2C：HVDA2的補(bǔ)碼位0：HVDA輸出1：位1：AIN23IC：AIN0.2和AIN0.3輸入對(duì)配置位0：AIN0.2和AIN0.3為獨(dú)立的單端輸入1：AIN0.2，AIN0.3為+，-差分輸入位0：AIN10IC：AIN0.0和AIN0.1輸入對(duì)配置位0：AIN0.0和AIN0.1為獨(dú)立的單端輸入1：AIN0.0，AIN0.1為+，-差分輸入注意：對(duì)于被配置成差分輸入的通道，ADC0數(shù)據(jù)字格式為2的補(bǔ)碼AMX0SL：AMUX0通道選擇放大器RRRRR/WR/WR/WR/WAMX0AD3AMX0AD2AMX0AD1AMX0AD0位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XBB位7-4：未使用。讀=0000B，寫=忽略。位3-0：AMX0AD3-0：AMX0地址位0000-1111b：根據(jù)下表6.5選擇ADC輸入表6.5AMUX選擇圖表AMX0PRT：3端口選擇寄存器RRRRR/WR/WR/WR/WPAIN7ENPAIN6ENPAIN5ENPAIN4ENPAIN3ENPAIN2ENPAIN1ENPAIN0EN位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XBD 位7：PAIN7EN：引腳7作為模擬輸入位0：P3.7當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.7當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位6：PAIN7EN：引腳6作為模擬輸入位0：P3.6當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.6當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位5：PAIN7EN：引腳5作為模擬輸入位0：P3.5當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.5當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位4：PAIN7EN：引腳4作為模擬輸入位0：P3.4當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.4當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位3：PAIN7EN：引腳7作為模擬輸入位0：P3.3當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.3當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位2：PAIN7EN：引腳2作為模擬輸入位0：P3.2當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.2當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位1：PAIN7EN：引腳1作為模擬輸入位0：P3.1當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.1當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇位0：PAIN7EN：引腳0作為模擬輸入位0：P3.0當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)不被選擇1：P3.0當(dāng)作為模擬輸入到AMUX時(shí)被選擇注意：3端口任何引腳都可以被選擇同時(shí)作為AMUX的輸入。。。。。？6.2.高電壓差分放大器高電壓差分放大器（HVDA）？？HVA0CN：高電壓差分放大器控制寄存器R/WRRRR/WR/WR/WR/WHVDAENHVGAIN3HVGAIN2HVGAIN1HVGAIN0位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XD6位7：HVDAEN：高電壓差分放大器允許位0：HVDA禁止1：HVDA允許位6-3：保留位位2-0：HVGAIN3-HVGAIN0：HVDA增益控制位。HVGAIN3：HVGAIN0HVGAGain00000.0500010.100100.12500110.201000.2501010.401100.501110.810001.010011.610102.010113.211004.011016.211107.61111146.3.ADC的工作方式ADC0的最高轉(zhuǎn)換速度為100ksps。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘來源于系統(tǒng)時(shí)鐘，通過ADC0CF寄存器的ADC0SC位來控制。6.3.1.轉(zhuǎn)換啟動(dòng)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)有4種方式，由ADC0CN的ADC0啟動(dòng)轉(zhuǎn)換方式位AD0CM1H和AD0CM0DE的狀態(tài)決定的轉(zhuǎn)換觸發(fā)源有：1.寫1到ADC0CN的AD0BUSY位；2.定時(shí)器3溢出，即定時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)換；3.外部ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)的上升沿CNVSTR；4.定時(shí)器2溢出，即定時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)換。AD0BUSY位在轉(zhuǎn)換期間被置1，轉(zhuǎn)換結(jié)束后清除。AD0BUSY位的下降沿觸發(fā)一個(gè)中斷。當(dāng)被允許時(shí)，置位ADC0CN中的中斷標(biāo)志。轉(zhuǎn)換結(jié)果保存在ADC數(shù)據(jù)字的MSB和LSB寄存器ADC0H和ADC0L中。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在寄存器對(duì)ADC0H：ADC0L中的存儲(chǔ)方式可以是左對(duì)齊或右對(duì)齊，由ADC0CN寄存器中ADLJST位的編程狀態(tài)決定。當(dāng)向ADBUS寫1開始轉(zhuǎn)換啟動(dòng)時(shí)，ADCOINT位將被查詢并決定轉(zhuǎn)換什么時(shí)候結(jié)束（ADC0中斷也可以被使用）。推薦查詢程序如下：步驟1：向AD0INT寫0；步驟2：向AD0BUSY寫1；步驟3：AD0INT置1；步驟4：處理ADC0時(shí)間設(shè)置6.3.2. 跟蹤模式ADC0CN中的ADCTM位控制ADC0的跟蹤/保持方式。在缺省狀態(tài)下，ADC0輸入被連續(xù)跟蹤，切換期間除外。將AD0TM位設(shè)置位1，ADC0工作在低功耗方式下。在這種方式下，？？用于需要使用外部硬件觸發(fā)轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。在方式3，當(dāng)CNVSTR輸入信號(hào)為高電平時(shí)，跟蹤/保持電路處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)整個(gè)芯片處于低功耗停機(jī)或休眠方式時(shí)，可以禁止跟蹤 圖6.9.10位跟蹤和轉(zhuǎn)換時(shí)序舉例6.3.3.時(shí)間設(shè)置當(dāng)ADCO輸入配置被改變（i.e.，一種不同于MUX和PGE的選擇）圖6.11.溫度傳感器傳輸函數(shù)圖6.12ADC0CF：ADC0配置寄存器R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WAD0SC4AD0SC3AD0SC2AD0SC1AD0SC0AMP0GN2AMP0GN1AMP0GN0位7位6位5位4位3位2位1位0復(fù)位值：00000000；SFR地址：0XBC位7-3：AD0SC4-0：ADC0SAR轉(zhuǎn)換時(shí)鐘周期位SAR轉(zhuǎn)換時(shí)鐘來源于系統(tǒng)時(shí)鐘，具體見下面的等式。ADC0SC提供5位控制（