基于C8051F020芯片的總磷在線自動分析儀

　　1 概述

　　C8051F0XX系列單片機(jī)是Cygnal公司新推出的一種混合信號系統(tǒng)級單片機(jī)。該系列單片機(jī)片內(nèi)含CIP-51的CPU內(nèi)核，它的指令系統(tǒng)與MCS-51完全兼容。其中的C8051F020單片機(jī)含有64kB片內(nèi)Flash程序存儲器，4352B的RAM、8個(gè)I/O端口共64根I/O口線、一個(gè)12位A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)雙12位D/A轉(zhuǎn)換器、2個(gè)比較器、5個(gè)16位通用定時(shí)器、5個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)/定時(shí)器陣列、看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器等部分。C8051F020單片機(jī)支持雙時(shí)鐘，其工作電壓范圍為2.7～3.6V(端口I/O,RST和JTAG引腳的耐壓為5V)。與以前的51系列單片機(jī)相比，C8051F020增添了許多功能，同時(shí)其可靠性和速度也有了很大提高。

　　2 C8051F020的功能特點(diǎn)

　　C8051F020芯片的內(nèi)部功能方框圖如圖1所示。

　　C8051F020微控制器的內(nèi)核CIP-51在保持CISC結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)不變的基礎(chǔ)上對指令實(shí)行流水作業(yè)，該器件廢除了機(jī)器周期的概念，它的指令以時(shí)鐘周期為運(yùn)行單位，因而大大提高了指令的運(yùn)行速度。當(dāng)晶振為25MHz時(shí)，C8051F020的指令執(zhí)行速度峰值可達(dá)到25MIPS。CIP-51微控制器的存儲器結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)的8051類似，程序和數(shù)據(jù)存儲器共享同一地址空間，但可用不同的指令類型來訪問。

　　C8051F020帶有8個(gè)I/O端口(64根I/O口線)，其中包括四個(gè)低部端口P0～P3(可以位尋址)和四個(gè)高部端口P4～P7(不可以位尋址)。在C8051F020中，可通過網(wǎng)絡(luò)開關(guān)以硬件的方式實(shí)現(xiàn)I/O端口的靈活配置(如圖1所示)，也可以通過設(shè)置相應(yīng)的寄存器控制交叉開關(guān)來把I/O 口配置為所選擇的特殊功能端口。

　　C8051F020有5個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器：T0、T1、T2、T3、T4。其中T0、T1和T2與標(biāo)準(zhǔn)8051用法一致。T3是一個(gè)具有自動重裝載功能的計(jì)數(shù)器，可以用作啟動ADC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、SMBus定時(shí)和通用計(jì)數(shù)器。T4可用作自動重裝載功能的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、有捕獲功能的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和 UART1的波特率發(fā)生器。其定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式均可通過配置相應(yīng)的特殊功能寄存器來設(shè)定。