單片��20世紀70年代末誕生至今,經歷了單片微型計算機SCM�微控制器MCU�片上系統(tǒng)SoC三大階段,前兩個階段分別以MCS-51�80C51為代�。隨著在嵌入式領域中對單片機的性能和功能要求越來越�,以往的單片機無論是運行速度還是系統(tǒng)集成度等多方面都不能滿足新的設計需�,這時Silicon Labs 公司推出了C8051F系列單片�,成為SoC的典型代��
C8051F具有上手�(全兼�8051指令�)、研�(fā)�(開發(fā)工具易用,可縮短研發(fā)周期)和見效快(調試手段靈活)的特�,其性能�(yōu)勢具體體現在以下方面�
基于增強的CIP-51內核,其指令集與MCS-51完全兼容,具有標�8051的組織架�,可以使用標準的803x/805x匯編器和編譯器進行軟件開發(fā)。CIP-51采用流水線結��70%的的指令�(zhí)行時間為1�2個系�(tǒng)時鐘周期,是標準8051指令�(zhí)行速度�12�;其峰值執(zhí)行速度可達100MIPS(C8051F120�),是目前世界上速度最快的8位單片機�
增加了中斷源。標準的8051只有7個中斷源Silicon Labs 公司 C8051F系列單片機擴展了中斷處理這對于時實多任務系統(tǒng)的處理是很重要的擴展的中斷系�(tǒng)向CIP-51提供22個中斷源允許大量的模擬和數字外設中斷一個中斷處理需要較少的CPU干預卻有更高的執(zhí)行效��
集成了豐富的模擬資源,絕大部分的C8051F系列單片機都集成了單個或兩個ADC,在片內模擬開關的作用下可實現對多路模擬信號的采集轉換;片內ADC的采樣精度可�24bit,采樣速率可達500ksps,部分型號還集成了單個或兩個獨立的高分辨率DAC,可滿足絕大多數混合信號系統(tǒng)的應用并實現與模擬電子系�(tǒng)的無縫接�;片內溫度傳感器則可以迅速而精確的�(jiān)測環(huán)境溫度并通過程序作出相應處理,提高了系統(tǒng)運行的可靠��
集成了豐富的外部設備接口。具有兩路UART和最多可�5個定時器�6個PCA模塊,此外還根據不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接�,以及RTC部件。外設接口在不使用時可以分別禁止以降低系�(tǒng)功�。與其他類型的單片機實現相同的功能需要多個芯片的組合才能完成相比,C8051單片機不僅減少了系統(tǒng)成本,更大大降低了功��
增強了在信號處理方面的性能,部分型號具�16x16 MAC以及DMA功能,可對所采集信號進行實時有效的算法處理并提高了數據傳送能力�
具有獨立的片內時鐘源(精度可達0.5%),設計人員既可選擇外接時鐘,也可直接應用片內時鐘,同時可以在內外時鐘源之間自如切�。片內時鐘源降低了系�(tǒng)設計的復雜度,提高了系統(tǒng)可靠�,而時鐘切換功能則有利于系�(tǒng)整體功耗的降低�
提供空閑模式及停機模式等多種電源管理方式來降低系�(tǒng)功�
實現了I/O從固定方式到交叉開關配置。固定方式的I/O端口,既占用引腳�,配置又不夠靈活。在C8051F�,則采用開關網絡以硬件方式實現I/O端口的靈活配�,外設電路單元通過相應的配置寄存器控制的交叉開關配置到所選擇的端口上�
復位方式多樣�,C8051F�80C51單一的外部復位發(fā)展成多源復位,提供了上電復位、掉電復位、外部引腳復�、軟件復�、時鐘檢測復位、比較器0復位、WDT復位和引腳配置復�。眾多的復位源為保障系統(tǒng)的安全、操作的靈活性以及零功耗系�(tǒng)設計帶來極大的好��
從傳�(tǒng)的仿真調試到基于JTAG接口的在系統(tǒng)調試。C8051F�8位單片機中率先配置了標準的JTAG接口(IEEE1149.1�。C8051F的JTAG接口不僅支持Flash ROM的讀/寫操作及非侵入式在系�(tǒng)調試,它的JTAG邏輯還為在系�(tǒng)測試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制,可對所有器件引�、SFR總線和I/O口弱上拉功能實現觀察和控制�
C8051F系列單片機型號齊�,可根據設計需求選擇不同規(guī)模和帶有特定外設接口的型號,提供從多�100個引腳的高性能單片機到最�3mmX3mm的封�,滿足不同設計的需��
基于上述特點,Silicon Labs 公司C8051F系列單片機作為SoC芯片的杰出代表能夠滿足絕大部分場合的復雜功能要求,并在嵌入式領域的各個場合都得到了廣泛的應用:在工業(yè)控制領域,其豐富的模擬資源可用于工業(yè)現場多種物理量的�(jiān)�、分析及控制和顯�;在便攜式儀器領域,其低功耗和強大的外設接口也非常適合各種信號的采�、存儲和傳輸;此外,新型的C8051F5xx系列單片機也在汽車電子行�(yè)中嶄露頭�。正是這些�(yōu)�,使得C8051單片機在進入中國市場的短短幾年內就迅速風靡,相信隨著新型號的不斷推出以及推廣力度的不斷加�,C8051系列單片機將迎來日益廣闊的發(fā)展空間,成為嵌入式領域的時代寵兒
此系列單片機完全兼容MCS-51指令�,容易上�,開�(fā)周期�,大大節(jié)約了開發(fā)成本。C8051F系統(tǒng)集成度高,總線時鐘可�25M
微控制器內核
片上存儲�
模擬外設
數字I/O
維庫電子�,電子知識,一查百��
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