1 概述
C8051FOXX系列单片机是Cygnal公司新推出的一种混合信号系统级单片机。该系列单片机片内含CIP-51的CPU内核，它的指令系统与MCs-51彻底兼容。其间的C8051F020 单片机含有64kB片内Flash程序存储器，4352B的RAM、8个I／O端口共64根I／O口线、一个12位A／D转化器和一个8位A／D转化器以及一个双12位D／A转化器、2个比较器、5个16位通用守时器、5个捕捉／比较模块的可编程计数／守时器阵列、看门狗守时器、VDD监视器和温度传感器等部分。C8051F020单片机支撑双时钟，其作业电压规模为2.7-3.6V(端口I／O，RsT和JTAC引脚的耐压为5V)。与曾经的51系列单片机比较，C8051F020增添了许多功用，一起其可靠性和速度也有了很大进步。
2 C8051F020的功用特色
C8051F020芯片的内部功用方框图如图1所示。
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C8051F020微操控器的内核CIP-51在坚持CISC结构及指令系统不变的基础上对指令实施流水作业，该器材废除了机器周期的概念，它的指令以时钟周期为运转单位，因此大大进步了指令的运转速度。当晶振为25MHz时，C8051F020的指令履行速度峰值可到达25MIPS。CIP-51微操控器的存储器结构与规范的8051相似，程序和数据存储器同享同一地址空间，但可用不同的指令类型来拜访。 C8051F020带有8个I／O端口(64根I／O口线)，其间包含四个低部端口P0-P3(能够位寻址)和四个高部端口P4-P7(不能够位寻址)。在C8051F020中，可经过网络开关以硬件的方法完成I／O端口的灵敏装备(如图1所示)，也能够经过设置相应的寄存器操控交叉开关来把I／O口装备为所挑选的特别功用端口。
C8051F020有5个守时／计数器：T0、T1、T2、T3、T4。其间T0、T1和T2与规范8051用法共同。T3是一个具有主动重装载功用的计数器，能够用作发动ADC数据转化、SMBus守时和通用计数器。T4可用作主动重装载功用的16位守时／计数器、有捕获功用的16位守时／计数器和UARTl的波特率发生器。其守时／计数器的作业形式均可经过装备相应 的特别功用寄存器来设定。
经过SPI可拜访4线(MOSI、MISO、SCK、NSS)全双工串行总线。它能够作业于主、从两种方法。当C8051F020的SPI作业于主方法时，NSS与数字电源相连接；而当其作业于从方法时，则经过NSS来选通该器材。SPI有全双工和半双工两种操作形式。当C8051F020作业于全双工形式的主方法时，能够经过向数据寄存器SPIODAT写入一字节来发动一次数据传输。这时，C8051F020会立即在MOSI上串行移出数据，并在SCK上供给串行时钟。一起，从器材也可在MISO线上向C8051F020串行移出寄存器的内容。传输结束时，SPIOCN．7位被置”1。C8051F020的SPI能够在一次传输操作中移入／移出1-8位数据，以习惯不同长度的从器材。当SPI未被装备为主器材时，它将作为从器材作业。
SMBus(系统管理总线)是双线双向串行接口，契合SMBusl．1版别，并与I2C串行总线彻底共同。C8051F020的SMBus也可作业于主、从两种方法。它们在进行数据交换时，均由主器材来发动。
这种新式的C8051F020单片机芯片内部有一个9通道、12位A／D转化器ADC0和一个8通道、8位A/D转化器ADCl，并且在使用时能够经过寄存器装备来挑选通道号和通道数以及以下四种A／D转化方法中的一种来发动。
(1)给寄存器ADCOCN的ADOBUSY位写”1″；
(2)守时器3溢出；
(3)守时器2溢出；
(4)CNVSTR有上升沿。
C8051F020有两个12位D／A转化器DAC0、DACl，它们也能够经过寄存器装备来挑选。发动D／A转化也有以下四种方法：
(1)数据写入到DAC的高字节寄存器；
(2)守时器2溢出；
(3)守时器3溢出；
(4)守时器4溢出。
设计时一般挑选第一种方法，当需求输出方波时，能够挑选第二、三、四种方法中的一种。在第一种方法下，也能够先写入DAC的低字节，然后再写入高字节，然后发动一次D/A转化。
