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C8051F系列单片机的发展和应用摘要：C8051F系列单片机的推出，使单片机进入SoC ( System on Chip )时代。
C8051F系列单片机功能强大,能够作为嵌入式系统的主控制器，具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用，可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)等特点，使得C8051F系列单片机得到广泛的应用。
本文首先对C8051F 系列单片机做了大概的介绍，之后详细分析说明了它的原理机制，介绍了C8051F 系列单片机的特点，阐述了它的发展和应用。
关键词：C8051F SoC 发展应用前言在嵌入式系统低端的单片机领域, 80C51系列一直扮演着一个重要角色,近年来,由于80C51的速度低(每一条指令至少需要12个时钟周期) ,功耗高(几毫安到几十毫安) ,功能少(不能直接处理模拟信号)等等, 80C51系列单片机似乎已经走道了尽头,然而当前CYGNAL公司推出的C8051F系列单片机又将80C51兼容单片机推上了8位机的先进行列,使80C51系列从MCU时代进入到了SoC ( System on Chip )时代。
SoC是随着半导体生产技术的不断发展而产生的新概念,它是集成度越来越高和对嵌入式控制技术可靠性越来越高的产物[1]。
SoC是指片上系统或系统级芯片, SoC的完整定义为:在同一个芯片上集成了控制部件(微处理器,存储器)和执行部件( I/O接口,微型开关,微机械) ,能够自成体系,独立工作的芯片。
因此, C8051F系列单片机功能强大,能够作为嵌入式系统的主控制器。
本文主要介绍了C8051F系列单片机的特点，以及它的发展和应用。
一 C8051F系列单片机简介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。
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（Printed Circuit Assembly 印制电路组装）、SPI（Serial Peripheral Interface--串行外设接口）和SMBus（System Management Bus）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]。
概述80C51是MCS-51系列单片机中CHMOS工艺的一个典型品种。
其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。
当前常用的80C51系列单片机主要产品有：∙Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；∙ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；∙Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品。
该系列单片机是采用高性能的静态80C51设计，由先进CMOS工艺制造，并带有非易失性Flash 程序存储器，全部支持12 时钟和6 时钟操作，P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM、32 条I/O 口线、3 个16 位定时/计数器、6 输入4 优先级嵌套中断结构、1 个串行I/O 口、可用于多机通信 I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。
此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0 。
可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM定时器，串口和中断系统仍然工作掉电模式保存RAM的内容但是冻结振荡器导致所有其它的片内功能停止工作。
由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据，运行可从时钟停止处恢复。
特性80C51的基本结构与应用模式80C51的基本结构80C51的应用模式总线型单片机应用模式总线型应用的“三总线”模式非总线型单片机应用模式非总线型单片机已经将用于外部总线扩展用的I/O口线和控制功能线去掉，从而使单片机的引脚数减少、体积减小。
对于不需进行并行外围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系统极其适合。
非总线型单片机典型产品如：AT89C2051/AT89C4051。
非总线型应用的“多I/O”模式80C51典型产品资源配置与引脚80C51典型产品资源配置增强型与基本型在以下几点不同：∙片内ROM字节数：从4K增加到8K；∙片内RAM字节数：从128增加到256；∙定时/计数器从2个增加到3个；∙中断源由5个增加到6个。
C8051F系列SOC单片机原理及应用课程设计一、引言C8051F系列SOC单片机是由美国Silicon Labs公司推出的一款面向嵌入式应用的单片机。
SOC单片机，即System-on-a-Chip单片机，是指将系统多个部分如中央处理器（CPU）、存储器、输入输出等集成在一个芯片上的单片机。
本文将重点介绍C8051F系列SOC单片机的原理和应用，并提出一种基于C8051F系列SOC单片机的自动喷涂机控制系统设计方案。
此设计方案旨在提高自动喷涂机生产效率和产品质量，降低出错率，减少人工成本。
二、C8051F系列SOC单片机基础知识2.1 单片机基础概念单片机作为一种重要的集成电路，其内部集成了处理器、存储器、输入输出端口等多种功能，可用于控制、计算等多种应用。
常用的单片机包括51、AVR、PIC等。
2.2 C8051F系列SOC单片机特点C8051F系列SOC单片机是由美国Silicon Labs公司推出的一款高性能、低功耗的嵌入式单片机，主要特点如下：•高性能：C8051F系列SOC单片机采用C8051F系列CPU，运行速度高，且具有很强的计算能力；•低功耗：C8051F系列SOC单片机内置了多种节能技术，可有效降低功耗，提高电池续航时间；•丰富的外设：C8051F系列SOC单片机集成了多种输入输出端口，包括ADC、PWM、UART、SPI等，可适用于不同的应用场景；•多种封装：C8051F系列SOC单片机适用于多种封装方式，包括QFN、SSOP、TSSOP等。
2.3 C8051F系列SOC单片机原理C8051F系列SOC单片机由CPU、存储器、输入输出端口等多种功能模块组成。
其中，CPU是单片机的核心部件，主要用于控制程序的执行；存储器分为闪存和RAM两部分，闪存用于存储程序代码和数据，RAM用于存储变量和中间结果；输入输出端口包括GPIO、PWM、ADC等。
C8051F系列SOC单片机的工作流程如下：首先将程序代码烧录到闪存中，然后由CPU控制程序按照指令执行。
单片机毕业设计80c51本文的毕业设计主要涉及到80C51单片机的应用。
本篇文章将介绍单片机的基本原理、在数字电子钟的设计中的具体应用、硬件设计和软件编程，并给出程序设计流程与详细实现过程。
一、 80C51单片机的基本原理只要有些基础的理解，学习单片机并不难。
单片机是包含CPU、ROM、RAM和其他外设的一种集成电路（IC）芯片。
单片机因其体积小、功耗低、成本低而在实际应用中广泛使用。
具有代表性的是80C51单片机系列。
80C51单片机有多种不同的型号，每个型号内置指令集在某种程度上都有所不同。
最简单的80C51型号内置的指令集只有40多种指令。
可以想象，由于指令集非常简化、结构紧凑，这样设计出来的芯片具有性能非常稳定的特点。
二、数字电子钟的设计数字电子钟是指采用数字电路或数字电子技术设计的显示时间的钟。
数字电子钟广泛应用于生活中的种种需要，能够比较稳定地显示时间，其他功能还包括定时、闹钟、备忘等选项。
三、数字电子钟的硬件设计数字电子钟的硬件设计涵盖了三个方面：1. 显示电路的设计数字电子钟的显视屏幕通常是7片LED，其中6片是数字显示屏，第7片为冒号显示屏。
这个设计采用COS-8886电路，典型的应用范围是数码电子表、温度计等。
2. 时基方案的设计时基方案是指数字电子钟中的总体控制方案。
这里我们采用的是74HC4060的集成电路。
使用74HC4060，可以非常方便地进行时钟频率的分频设计。
3. 蓝牙通信模块的设计蓝牙通信模块的设计中，我们使用了常见的蓝牙串口传输模块，如HC-06，其工作电压在3.3V ~ 5V之间，具备良好的兼容性。
四、数字电子钟的软件编程数字电子钟的软件编程主要涉及以下两个方面：1. 定时计数器的设计采用80C51单片机设计定时计数器时，需要考虑到时钟频率、计时器精度、转换精度等问题。
借助于8051单片机提供的Timer/Counter模块，可以很方便地实现这个功能。
2. 蓝牙通信程序设计程序设计中需要考虑到串口通信协议，包括蓝牙模块的波特率，校验位和数据位等问题。
