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C8051F020与80C51单片机的异同点

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C8051F020与80C51单片机的异同点
C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，，具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核，采用流水线结构，单周期指令运行速度是8051的12倍，全指令集运行速度是原来的9.5倍。

熟悉NCS-51系列单片机的工程技术人员可以很容易地掌握C8051F的应用技术并能进行软件的移植。

但是不能将8051的程序完全照搬的应用于C8051F单片机中，这是因为两者的内部资源存在较大的差异，必须经过加工才能予以使用。

C8051F020的内部电路包括CIP-51微控制器内核及RAM、ROM、I／O口、定时／计数器、ADC、DAC、PCA（印制电路组装）、SPI（串行外设接口）和SMBus等部件，即把计算机的基本组成单元以及模拟和数字外设集成在一个芯片上，构成一个完整的片上系统(SoC)。

2 相同点
C8051F020单片机与80C51系列单片机的指令系统完全一样。

掌握80C51单片机的人员可以很容易地接受C8051F020的应用技术并能完成相应软件的移植。

3 主要硬件不同点
3.1 运行速度
C8051F020的指令运行速度是一般80C51系列单片机的10倍以上。

因为其CIP-51中采用了流水线处理结构，已经没有了机器周期时序，指令执行的最小时序单位为系统时钟，大部分指令只要1～2个系统周期即可完成。

又由于其时钟系统比80C51的更加完善，有多个时钟源，且时钟源可编程，时钟频率范围为0～25 MHz，当CIP-5l工作在最大系统时钟频率25 MHz时，它的峰值速度可以达到25 MI／s，C8051F020已进入了8位高速单片机行列。

3.2 I／O端口的配置方式
C8051F020拥有8个8位的I／O端口，大量减少了外部连线和器件扩展，有利于提高可靠性和抗干扰能力。

其中低4个I／O端口除可作为一般的通用I／O端口外，还可作为其
他功能模块的输入或输出引脚，它是通过交叉开关配置寄存器XBR0、XBR1、XBR选择并控制的，它们控制优先权译码选择开关电路如图1所示，可将片内的计数器／定时器、串行总线、硬件中断、比较器输出及其它的数字信号配置为在端口I／O引脚出现，这样用户可以根据自己的特定需要选择所需的数字资源和通用I／O口。

数字交叉开关是一个比较大的数字开关网路，另外P1MDIN用于选择P1的输入方式是模拟输入还是数字输入，复位值为11111111B，即默认为数字输入方式。

而80C51单片机的I／O引脚是固定分配的，即占用引脚多，配置又不够灵活。

C8051F020通过优先权交叉开关译码器(如图2所示)控制数字开关网路，端口引脚的分配顺序是从P0.0开始一直到P3.7。

当交叉开关配置寄存器XBR0、XBR1和XBR2中外设的对应使能位被设置为逻辑“1”时，交叉开关将端口引脚分配给外设，例如，如果UARTOEN位(XBR0.2)被设置为逻辑“1”，则TX0和RX0引脚将分别被分配到P0.0和P0.1。

因为UART0有最高优先权，所以当UARTOEN位被设置为逻辑“1”时其引脚将总是被分配到P0.0和P0.1。

未被设置的交叉开关分配端口可作为通用I／O口。

注意：当选择了串行通信外设(即SMBus、SPI或UART)时，交叉开关将为所有相关功能分配引脚。

例如，不能为UART0功能只分配TX0引脚而不分配RX0引脚。

交叉开关寄存器被正确配置后，通过将XBARE(XBR2.6)设置为逻辑“1”来使能交叉开关。

3.3 内部功能
C8051F020内部带有数据采集所需的ADC和DAC，其中ADC有两个，一个是8路12位逐次逼近型ADC，可编程转换速率，最大为100 kS／s．可通过多通道选择器配置为单端输入或差分输入。

内有可编程增益放大器PGA用于将输入的信号放大，提高A／D的转换精度。

可编程增益为：0.5、1、2、4、8或16，复位时默认值为1。

另一个是8路8位ADC，可编程转换速率最大为500 kS／s，其可编程放大增益为0.5、1、2、4，复位时默认值为0.5。

有2个12位的DAC，用于将12位的数字量转换为电压量，可产生连续变化的波形，两路信号可同步输出。

3.4 外部接口
C8051F020外设还增添了三个串行口。

可同时与外界进行串行数据通信，SMBus兼容于
I2C串行扩展总线；SPI串行扩展接口；两个增强型UART串口。

C8051F020具有基于JTAG 接口的在系统调试功能，片内的调试电路通过JTAG接口可提供高速、方便的在系统调试。

4 软件编程举例
鉴于C8051F020在硬件方面与80C51的不同之处，故它们在软件编程时也会有所区别，这种区别主要体现在初始化程序上。

该程序是在Cygnal的开发工具即IDE调试环境中予以验证的。

在C8051F020软件编程中须首先设置看门狗定时器的工作状态，其次，要由内部振荡器控制寄存器OSCICN设置采用内部时钟还是外部时钟工作，若选择外部时钟可通过外部振荡器控制寄存器OSCXCN来选择适当的频率，再次，若选择的I／O口是低四个端口P0～P3作为工作口，需要设定寄存器XBR0、XBR1、XBR2(复位值为0)，最后还要选择所用I／O口的输出方式，P0、P1、P2、P3口分别由POMDOUT、P1MD-OUT、P2MDOUT、P3MDOUT端口输出方式寄存器来选择，寄存器中的某位置0为漏极开路输出方式，置1则为推拉输出方式。

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C8051F系列较8051新增功能总汇

C8051F系列较8051新增功能总汇

高速SoC单片机C8051F美国Cygnal公司专门从事混合信号系统芯片(SoC)单片机的设计与制造。

公司更新了原51单片机结构,设计了具有自主产权的CIP-51内核,运行速度高达每秒25MIPS。

现已设计并为市场提供了29个品种的C8051F系列SoC单片机,预计今年年内还将完成20多个新的SoC单片机的设计。

C8051F系列是集成的混合信号系统芯片SoC单片机,具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器,除了具有标准8051的数字外设部件之外,片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件(参见图1)。

C8051F系列是真正能独立工作的SoC。

CPU有效地管理模拟和数字外设,可以关闭单个或全部外设以节省功耗。

FLASH存储器还具有在线重新编程的能力,即可用作程序存储器又可用于非易失性数据存储。

应用程序可以使用MOVC和MOVX指令对FLASH进行读或改写。

C8051F系统工作电压为2.7V~3.6V,典型值为3V。

I/O、RST、JTAG 引脚均允许5V电压输入。

CPU的独特之处与标准8051完全兼容C8051F系列单片机采用CIP－51内核,与MCS－51指令系统全兼容,可用标准的ASM－51、Keil C高级语言开发编译C8051F系列单片机的程序。

高速指令处理能力标准的8051一个机器周期要占用12个系统时钟周期,执行一条指令最少要一个机器周期。

C8051F系列单片机指令处理采用流水线结构,机器周期由标准的12个系统时钟周期降为1个系统时钟周期,指令处理能力比MCS－51大大提高。

CIP-51内核70%的指令执行是在一个或两个系统时钟周期内完成的,只有四条指令的执行需4个以上时钟周期。

CIP-51指令与MCS－51指令系统全兼容,共有111条指令。

增加了中断源标准的8051只有7个中断源。

C8051F系列单片机扩展了中断处理,这对于实时多任务系统的处理是很重要的。

C8051F020与80C51单片机的异同点

C8051F020与80C51单片机的异同点

Ｃ８０５１Ｆ０２０ 与 ８０Ｃ５１ 单片机的异同点
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●应用与设计
Ｃ８０５１Ｆ０２０ 与 ８０Ｃ５１ 单片机的异同点
孙立香， 赵不贿， 刘星桥 （ 江苏大学 电气信息工程学院， 江苏 镇江 ２１２０１３）
摘要： Ｃ８０５１Ｆ０２０ 是美国 Ｃｙｇｎａｌ 公司推出的高速、高性能单片机中的代表产品， 是完全集成的混合
Ｃ８０５１Ｆ０２０ 内部 带 有 数 据 采 集 所 需 的 ＡＤＣ 和 ＤＡＣ， 其中 ＡＤＣ 有两个， 一个是 ８ 路 １２ 位逐次逼近 型 ＡＤＣ， 可编程转换速率， 最大为 １００ ｋＳ／ｓ， 可通 过 多通道选择器配置为单端输入或差分输入。内有可 编程增益放大器 ＰＧＡ 用于将输入的信号放大， 提高 Ａ／Ｄ 的 转 换 精 度 。 可 编 程 增 益 为 ： ０．５、１、２、４、８ 或 １６， 复位时默认值为 １。另一个是 ８ 路 ８ 位 ＡＤＣ， 可 编程转换速率最大为 ５００ ｋＳ／ｓ， 其可编程放大增益
整体性能。其中美国 Ｃｙｇｎａｌ 公司推出的 Ｃ８０５１Ｆ 系 列 单 片 机 把 ８０Ｃ５１ 系 列 单 片 机 从 ＭＣＵ 时 代 推 向 ＳｏＣ 时代， 使得以 ８０５１ 为内核的单片机上了一个新 的台阶。
Ｃ８０５１Ｆ 系列单片机 是完全集成 的混合信号 系 统级芯片， 具有与 ８０５１ 兼容的 ＣＩＰ－ ５１ 微控制器内 核， 采用 流水线结构 ， 单周期指令 运行速度是 ８０５１ 的 １２ 倍， 全指令集运行速度是原来的 ９．５ 倍。熟悉 ＭＣＳ－ ５１ 系列单片机的工程技术人员可以很容易地 掌握 Ｃ８０５１Ｆ 的应用技术并能进行软件的移植。但 是 不 能 将 ８０５１ 的 程 序 完 全 照 搬 的 应 用 于 Ｃ８０５１Ｆ
４ 软件编程举例
8051与C8051区别

8051与C8051区别

C8051F020与80C51单片机的异同点作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间：2008-8-19 13:36:06点击数：64【字体：】1 引言80C51系列单片机及其衍生产品在我国乃至全世界范围获得了非常广泛的应用。

单片机领域的大部分工作人员都熟悉80C51单片机，各大专院校都采用80C51系列单片机作为教学模型。

随着单片机的不断发展，市场上出现了很多高速、高性能的新型单片机，基于标准8051内核的单片机正面临着退出市场的境地。

为此，一些半导体公司开始对传统8051内核进行大的构造，主要是提高速度和增加片内模拟和数字外设，以期大幅度提高单片机的整体性能。

其中美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机把80C51系列单片机从MCU时代推向SoC时代，使得以8051为内核的单片机上了一个新的台阶。

C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核，采用流水线结构，单周期指令运行速度是8051的12倍，全指令集运行速度是原来的9.5倍。

熟悉NCS-51系列单片机的工程技术人员可以很容易地掌握C8051F的应用技术并能进行软件的移植。

但是不能将8051的程序完全照搬的应用于C8051F单片机中，这是因为两者的内部资源存在较大的差异，必须经过加工才能予以使用。

其中C8051F020以其功能较全面，应用较广泛的特点成为C8051F的代表性产品，其性能价格比在目前应用领域也极具竞争力。

C8051F020的内部电路包括CIP-51微控制器内核及RAM、ROM、I／O口、定时／计数器、ADC、DAC、PCA、SPI和SMBus 等部件，即把计算机的基本组成单元以及模拟和数字外设集成在一个芯片上，构成一个完整的片上系统(SoC)。

本文将介绍C8051F020单片机与80C51的异同点(主要是不同之处)及初学者编程时应该注意的问题，并给出经过Cygnal 开发工具IDE调试环境软件验证的源程序。

C8051F020单片机

C8051F020单片机

C8051F020单片机C8051F020单片机简介单片机（Microcontroller Unit，缩写为MCU）是一种集成了中央处理器（CPU）、片内存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口（I/O）、定时器/计数器和其他功能模块的微型计算机系统。

单片机被广泛应用于家电、汽车电子、医疗设备、电力系统等领域。

C8051F020单片机作为Silicon Labs开发的一款8位低功耗单片机，具有较高的性价比和广泛的应用领域。

本文将对C8051F020进行详细介绍。

一、C8051F020单片机的特点与功能C8051F020单片机具有以下特点和功能：1. 架构优势：C8051F020基于Silicon Labs的成熟8位CPU架构，具有高效的指令执行能力和较低的功耗。

2. 丰富的存储器：C8051F020拥有8KB的闪存（Flash）用于程序存储，可以在电源关闭后保持程序不丢失。

此外，它还配备了256字节的数据闪存（Data Flash）和256字节的电子可擦除可编程只读存储器（EPROM）。

3. 综合的外设：C8051F020单片机具有多个通用输入输出引脚（GPIO），可用于各种外设和传感器的连接。

此外，它还提供了模拟与数字转换器（ADC）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）以及定时器/计数器等功能。

4. 低功耗设计：C8051F020采用了优化的低功耗设计，具有多种休眠模式和快速唤醒功能，可在长时间运行的场景下降低功耗。

5. 开发工具支持：Silicon Labs提供完善的开发工具套件，包括集成开发环境（IDE）、调试器和仿真器等，方便开发者进行软件开发和调试。

二、C8051F020单片机的应用领域C8051F020单片机广泛应用于以下领域：1. 家电控制：C8051F020可用于控制家电产品，如空调、洗衣机、冰箱等，通过外围电路与其他传感器和执行器进行交互。

2. 工业自动化：C8051F020提供了丰富的通用输入输出引脚和通信接口，可用于工业自动化控制系统，如PLC、工业机器人等。