1、第二講Silicon Labs 公司C8051F020 系統概覽 2C8051F020 系統概覽 CIP-51介紹 C8051F020 系統概覽 存儲器結構 程序和內部數據存儲器 特殊功能寄存器 I/O 口 數字 交叉開關 12-Bit 模擬數字轉換器 8-Bit 模擬數字轉換器 數字模擬轉換器 比較器 ADC 和 DAC基準電壓 內部參考電壓信號發生器3 CIP-51 介紹 CIP-51 是 Silicon Labs 公司的C8051F020 MCU的CPU CIP-51實現了標準的 8051 結構和定制的外設。 在25 MHz時,其峰值速度可達到25MIPS CIP-51總共有 109 指

2、令4C8051F020 系統概覽 Silicon Labs 公司的C8051F020是一款高集成度的單芯片片上系統的混合信號芯片，100引腳封裝 混合信號 包含數字和模擬外設單芯片片上系統 (SOC) 集成存儲器，CPU，外圍設備，時鐘發生器集成于單芯片上。5C8051F020 系統概覽特點峰值速度峰值速度25 MIPSFLASH 閃存閃存64 K片內片內 RAM4352 bytes全全雙工雙工 UARTSx 216-bit 定時器定時器x 5數字數字 I/O 口口64-pin12-bit 100 ksps ADC 8 channels8-bit 500 ksps ADC 8 channels

3、DAC 分辨率分辨率12-bitDAC 輸出輸出x 2模擬比較器模擬比較器x 2中斷中斷2 levelsPCA （可編程計數器陣列（可編程計數器陣列)5 channels內部振蕩器內部振蕩器25 Mhz調試電路調試電路6C8051F020 原理框圖7存儲器結構 C8051F020的存儲結構和標準的 8051很相似 程序和數據存儲享有同一空間但是通過不同的指令訪問8程序存儲器 FLASH 閃存 可在電路改編 提供非易失性數據保存 允許8051固件升級 C8051F020的程序存儲器由65536字節 閃存組成 512 字節從 0 xFE00 到 0 xFFFF 留給工廠使用 128 字節從 0 x

4、10000 到0 x1007F (暫存儲) 可用于非易失性數據保存9內部數據存儲 內部存儲器由256個字節的 RAM組成 當使用直接尋址模式訪問從0X80到0XFF大于128字節存儲器時，訪問的是特殊功能寄存器(SFR) 當使用間接尋址訪問大于128字節時，訪問的是通用RAM。 前32 字節內部數據存儲器是分為4個存儲分區的8個通用寄存器 接下來的16 字節是可位尋址的字節變量區10特殊功能寄存器 SFRs 提供了MCU 資源與外設的控制與數據交換 C8051F020的特殊功能寄存器比典型的8051多兩倍左右 C8051F020 增加的SFRS提供了 訪問配置并訪問此MCU 的子系統的功能.

5、這一特性容許它在增加新的功能后還保留了與MCS-51 指令集兼容的特點。 以0X0或0X8結尾的特殊功能寄存器(例如: P0, TCON, P1, SCON, IE, 等.) 即可以按字節尋址也可以按位尋址11特殊功能寄存器F8SPI0CNPCA0HPCA0CPH0PCA0CPH1PCA0CPH2PCA0CPH3PCA0CPH4WDTCNF0BSCON1SBUF1SADDR1TL4TH4EIP1EIP2E8ADC0CNPCA0LPCA0CPL0PCA0CPL1PCA0CPL2PCA0CPL3PCA0CPL4RSTSRCE0ACCXBR0XBR1XBR2RCAP4LRCAP4HEIE1EIE2D

6、8PCA0CNPCA0MDPCA0M0PCA0CPM1PCA0CPM2PCA0CPM3PCA0CPM4D0PSWREF0CNDAC0LDAC0HDAC0CNDAC1LDAC1HDAC1CNC8T2CONT4CONRCAP2LRCAP2HTL2TH2SMB0CRC0SMB0CNSMB0STASMB0DATSMB0ADRADC0GTLADC0GTHADC0LTLADC0LTHB8IPSADEN0AMX0CFAMX0SLADC0CFP1MDINADC0LADC0HB0P3OSCXCNOSCICNP74OUTFLSCLFLACLA8IESADDR0ADC1CNADC1CFAMX1SLP3IFSADEN

7、1EMI0CNA0P2EMI0TCEMI0CFP0MDOUTP1MDOUTP2MDOUTP3MDOUT98SCON0SBUF0SPI0CFGSPIODATADC1SPI0CKRCPT0CNCPT1CN90P1TMR3CNTMR3RLLTMR3RLHTMR3LTMR3HP788TCONTMODTL0TL1TH0TH1CKCONPSCTL80P0SPDPLDPHP4P5P6PCON0(8)Bit addressable1(9)2(A)3(B)4(C)5(D)6(E)7(F)12I/O 口 0, 1, 2 和3都是可按字節尋址也可以按位尋址的端口 4個增加的端口 (4, 5, 6 和 7) 僅可按字

8、節尋址 總共有64個通用I/O 口引腳 通過讀寫相應的端口數據存儲器便可訪問端口 (P0, P1, etc.) 所有端口的引腳電壓可承受 5 V 電壓，并支持可配置的輸入/輸出模式及弱上拉 同時端口1的引腳可以 用作ADC1的模擬輸入13數字交叉開關 數字交叉開關從本質上來說是一個大的數字開關網絡，允許內部數字外設映射到端口0-1的端口引腳上。 它是通過交叉開關控制寄存器XBR0, XBR1 和XBR2配置來實現的。 設計者可以選擇適合應用的精密混合 GPIO和 數字資源 1412-位 模擬-數字轉換器(ADC0) 12-bit片上 逐次逼近型(SAR) 模擬數字轉換器 (ADC0) 9通道多

9、路輸開關和可編程的增益放大器 ADC 通過它專用寄存器編程 一個輸入通道連接到內部溫度傳感器,其他的8個通則連接到外部的輸入引腳 158-Bit 模擬數字轉換器(ADC1) 8-bit SAR模擬數字轉換器 (ADC1) 端口1可以被配置為模擬輸入 8通道輸入多路復用器和可編程增益放大器 ADC 通過它的SFRS進行配置16數字模擬轉換器 2個 12-bit 數字模擬轉換器：DAC0 和DAC1 DAC通過 VREFD 輸入引腳提供參考電壓 DACs 可以作為比較器參考輸入17比較器 片上有2個模擬比較器: CP0 和 CP1 比較器有軟件可編程回差電壓 在上升或下降邊產生中斷，或者兩者同時使用。 比較器的輸出狀態可在軟件中取消并通過交叉開關分配到低端口I/O 引腳18ADC 和 DAC 的參考 當ADC,DAC工作時必須提供參考電壓 3個外部參考電壓輸入引腳: VREF0, VREF1 和VREFD ADC0 還可以使用DAC0的輸出作為參考電壓 ADC1 也可以使用模擬電源電壓(AV+)作為參考電壓。19內部參考電壓發生器 內部