C8051F单片机 C8051F系列单片机 单片机自20世纪70年代末诞生至今，经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SoC三大阶段，前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高，以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要，这时Silicon Labs 公司推出了C8051F系列单片机，成为SoC的典型代表。 C8051F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)的特点，其性能优势具体体现在以下方面： 基于增强的CIP-51内核，其指令集与MCS-51完全兼容，具有标准8051的组织架构，可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构，70%的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期，是标准8051指令执行速度的12倍；其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等)，是目前世界上速度最快的8位单片机。 增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs 公司 C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率。 集成了丰富的模拟资源，绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC，在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换；片内ADC的采样精度最高可达24bit，采样速率最高可达500ksps，部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC，可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口；片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理，提高了系统运行的可靠性。 集成了丰富的外部设备接口。具有两路UART和最多可达5个定时器及6个PCA模块，此外还根据不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口，以及RTC部件。外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比，C8051单片机不仅减少了系统成本，更大大降低了功耗。 增强了在信号处理方面的性能，部分型号具有16x16 MAC以及DMA功能，可对所采集信号进行实时有效的算法处理并提高了数据传送能力。 具有独立的片内时钟源(精度最高可达0.5%)，设计人员既可选择外接时钟，也可直接应用片内时钟，同时可以在内外时钟源之间自如切换。片内时钟源降低了系统设计的复杂度，提高了系统可靠性，而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。 提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来降低系统功耗 实现了I/O从固定方式到交叉开关配置。固定方式的I/O端口，既占用引脚多，配置又不够灵活。在C8051F中，则采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置，外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。 复位方式多样化，C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位，提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器0复位、WDT复位和引脚配置复位。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。 从传统的仿真调试到基于JTAG接口的在系统调试。C8051F在8位单片机中率先配置了标准的JTAG接口（IEEE1149.1）。C8051F的JTAG接口不仅支持Flash ROM的读/写操作及非侵入式在系统调试，它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制，可对所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。 C8051F系列单片机型号齐全，可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号，提供从多达100个引脚的高性能单片机到最小3mmX3mm的封装，满足不同设计的需要。 基于上述特点，Silicon Labs 公司C8051F系列单片机作为SoC芯片的杰出代表能够满足绝大部分场合的复杂功能要求，并在嵌入式领域的各个场合都得到了广泛的应用：在工业控制领域，其丰富的模拟资源可用于工业现场多种物理量的监测、分析及控制和显示；在便携式仪器领域，其低功耗和强大的外设接口也非常适合各种信号的采集、存储和传输；此外，新型的C8051F5xx系列单片机也在汽车电子行业中崭露头角。正是这些优势，使得C8051单片机在进入中国市场的短短几年内就迅速风靡，相信随着新型号的不断推出以及推广力度的不断加大，C8051系列单片机将迎来日益广阔的发展空间，成为嵌入式领域的时代宠儿 此系列单片机完全兼容MCS-51指令集，容易上手，开发周期短，大大节约了开发成本。C8051F系统集成度高，总线时钟可达25M
上传时间： 2013-11-24
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• 8255的控制字• 8255的工作方式1和工作方式2• DAC0832工作方式• ADC0809工作方式@ 要求 掌握 ：• 8255接口芯片 • MCS-51单片机与D/A转换器的接口连接 • MCS-51单片机与A/D转换器的接口连接 • 初始化编程及应用了解：• I/O口扩展的原因 • 简单I/O口的扩展 • 单片机的键盘技术 8.1 I/O口扩展概述 8.2 简单I/O口扩展8.3 8255可编程通用并行接口芯片8.4 8155可编程通用并行接口芯片8.1 I/O口扩展概述 8.1.1 I/O口扩展的原因MCS-51系列单片机共有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2和P3。其中P0口一般作地址线的低八位和数据线使用；P2口作地址线的高八位使用；P3是一个双功能口，其第二功能是一些很重要的控制信号，所以P3一般使用其第二功能。这样供用户使用的I/O口就只剩下P1口了。另外，这些I/O口没有状态寄存和命令寄存的功能，因此难以满足复杂的I/O操作要求。由于MCS-51系列单片机I/O口数量和功能有限，所以在实际应用中不得不使用扩展的方法，来增加I/O口的数量，增强I/O口的功能。 8.1.2 I/O口的编址技术用户可以通过对I/O口进行读和写操作来完成数据的输入和输出。例如：P0口的地址为80H。用户可以使用MOV指令对P0口进行写操作。 MOV P0， A 8.1.3 单片机I/O传送的方式单片机为了实现数据的输入/输出传送，通常使用3种控制方式。1. 无条件传送方式 当外设和单片机能够同步工作时，可以采用无条件方式进行传送，即数据可以随时进行传送。2. 查询方式 查询方式又称为有条件传送方式，即数据的传送是有条件的。在进行I/O操作之前，用户要通过软件查询外设是否为数据传送做好准备，只有确认外设为数据传送做好准备。单片机才能执行数据的输入/输出（I/O）操作。3. 中断方式 当外设和计算机进行数据交换时，外设向单片机发出中断请求（即通知单片机）。单片机接到中断请求后，就作出响应，暂停正在执行的程序，而转去为设备的数据输入/输出服务。当服务完成后，程序返回，单片机再继续执行被中断的程序。 中断方式大大提高了单片机系统的工作效率，所以在单片机中被广泛应用。
上传时间： 2013-11-10
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I2C BUS（Inter IC BUS）是NXP 推出的芯片间串行传输总线，它以2 根连线实现了完善的双向同步数据传送，可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。I2C 总线采用了器件地址的硬件设置方法，通过软件寻址完全避免了器件的片选线寻址方法，从而使硬件系统具有最简单而灵活的扩展方法。I2C 总线的2 根线（串行数据——SDA，串行时钟——SCL）连接到总线上的任何一个器件，每个器件都应有一个唯一的地址，而且都可以作为一个发送器或接收器。此外，器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机。
上传时间： 2013-11-05
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8051单片机系统扩展与接口技术:第一节 8051 单片机系统扩展概述第二节 单片机外部存储器扩展第三节 单片机输入输出（I/O）口扩展及应用第四节 LED显示器接口电路及显示程序第五节 单片机键盘接口技术第六节 单片机与数模（D／A）及模数（A／D）转换1、地址总线（Address Bus，简写为AB）地址总线可传送单片机送出的地址信号，用于访问外部存储器单元或I/O端口。A 地址总线是单向的，地址信号只是由单片机向外发出。B 地址总线的数目决定了可直接访问的存储器单元的数目。例如N位地址，可以产生2N个连续地址编码，因此可访问2N个存储单元，即通常所说的寻址范围为 2N个地址单元。MCS—51单片机有十六位地址线，因此存储器展范围可达216 = 64KB地址单元。C 挂在总线上的器件，只有地址被选中的单元才能与CPU交换数据，其余的都暂时不能操作，否则会引起数据冲突。2、数据总线（Data Bus，简写为DB）数据总线用于在单片机与存储器之间或单片机与I/O端口之间传送数据。A 单片机系统数据总线的位数与单片机处理数据的字长一致。例如MCS—51单片机是8位字长，所以数据总线的位数也是8位。B 数据总线是双向的，即可以进行两个方向的数据传送。3、控制总线（Control Bus，简写为CB）控制总线实际上就是一组控制信号线，包括单片机发出的，以及从其它部件送给单片机的各种控制或联络信号。对于一条控制信号线来说，其传送方向是单向的，但是由不同方向的控制信号线组合的控制总线则表示为双向的。总线结构形式大大减少了单片机系统中连接线的数目，提高了系统的可靠性，增加了系统的灵活性。此外，总线结构也使扩展易于实现，各功能部件只要符合总线规范，就可以很方便地接入系统，实现单片机扩展。
上传时间： 2013-10-18
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SPCE061A单片机硬件结构 从第一章中SPCE061A的结构图可以看出SPCE061A的结构比较简单，在芯片内部集成了ICE仿真电路接口、FLASH程序存储器、SRAM数据存储器、通用IO端口、定时器计数器、中断控制、CPU时钟、模-数转换器AD、DAC输出、通用异步串行输入输出接口、串行输入输出接口、低电压监测低电压复位等若干部分。各个部分之间存在着直接或间接的联系，在本章中我们将详细的介绍每个部分结构及应用。2.1 μ’nSP™的内核结构μ’nSP™的内核如0所示其结构。它由总线、算术逻辑运算单元、寄存器组、中断系统及堆栈等部分组成，右边文字为各部分简要说明。算术逻辑运算单元ALUμ’nSP™的ALU在运算能力上很有特色，它不仅能做16位基本的算术逻辑运算，也能做带移位操作的16位算术逻辑运算，同时还能做用于数字信号处理的16位×16位的乘法运算和内积运算。1． 16位算术逻辑运算不失一般性，μ’nSP™与大多数CPU类似，提供了基本的算术运算与逻辑操作指令，加、减、比较、取补、异或、或、与、测试、写入、读出等16位算术逻辑运算及数据传送操作。2． 带移位操作的16位算逻运算对图2.1稍加留意，就会发现μ’nSP™的ALU前面串接有一个移位器SHIFTER，也就是说，操作数在经过ALU的算逻操作前可先进行移位处理，然后再经ALU完成算逻运算操作。移位包括：算术右移、逻辑左移、逻辑右移、循环左移以及循环右移。所以，μ’nSP™的指令系统里专有一组复合式的‘移位算逻操作’指令；此一条指令完成移位和算术逻辑操作两项功能。程序设计者可利用这些复合式的指令，撰写更精简的程序代码，进而增加程序代码密集度 (Code Density)。在微控制器应用中，如何增加程序代码密集度是非常重要的议题；提高程序代码密集度意味着：减少程序代码的大小，进而减少ROM或FLASH的需求，以此降低系统成本与增加执行效能。
上传时间： 2013-10-10
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计算机的指令系统是表征计算机性能的重要指标，每种计算机都有自己的指令系统。MCS—51单片机的指令系统是一个具有255种代码的集合，绝大多数指令包含两个基本部分：操作码和操作数。操作码表明指令要执行的操作的性质；操作数说明参与操作的数据或数据所存放的地址。MCS—51指令系统中所有程序指令是以机器语言形式表示，可分为单字节、双字节、三字节3种格式。用二进制编码表示的机器语言由于阅读困难，且难以记忆。因此在微机控制系统中采用汇编语言指令来编写程序。本章介绍MCS—51指令系统就是以汇编语言来描述的。 一条汇编语言指令中最多包含4个区段，如下所示： 标号： 操作码目的操作数，源源操作数；注释 标号与操作码之间“：”隔开； 操作码与操作数之间用“空格”隔开； 目的操作数和源源操作数之间有“，”分隔； 操作数与注释之间用“；”隔开。 标号是由用户定义的符号组成，必须用英文大写字母开始。标号可有可无，若一条指令中有标号，标号代表该指令所存放的第一个字节存储单元的地址，故标号又称为符号地址，在汇编时，把该地址赋值给标号。 操作码是指令的功能部分，不能缺省。MCS—51指令系统中共有42种助记符，代表了33种不同的功能。例如MOV是数据传送的助记符。 操作数是指令要操作的数据信息。根据指令的不同功能，操作数的个数有3、2、1或没有操作数。例如MOV A，#20H，包含了两个操作数A和#20H，它们之间用“，”隔开。注释可有可无，加入注释主要为了便于阅读，程序设计者对指令或程序段作简要的功能说明，在阅读程序或调试程序时将会带来很多方便。
上传时间： 2013-11-04
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单片机指令系统 3.1 MCS－51指令简介 3.2 指令系统 3.1 MCS－51指令简介 二、MCS－51系列单片机指令系统分类 按寻址方式分为以下七种：按功能分为以下四种： 1、立即立即寻址 1、数据传送指令位操 2、直接寻址 2、算术运算指令 3、寄存器寻址 3、逻辑运算指令 4、寄存器间接寻址指令 4、控制转移类指令 5、相对寻址 5、位操作指令 6、变址寻址 7、位寻址 三、寻址方式 3、寄存器间接寻址 MOV A, @R1 操作数是通过寄存器间接得到的。 4、立即寻址 MOV A, #40H 操作数在指令中直接给出。 5、基址寄存器加变址寄存器寻址 以DPTR或PC为基址寄存器，以A为变址寄存器， 以两者相加形成的16位地址为操作数的地址。 MOVC A, @A+DPTR MOVC A, @A+PC 四、指令中常用符号说明 Rn——当前寄存器区的8个工作寄存器R0～R7(n＝0～7)； Ri——当前寄存器区可作地址寄存器的2个工作寄存器R0和R1(i＝0，1)； direct——8位内部数据存储器单元的地址及特殊功能寄存器的地址； #data——表示8位常数（立即数）； #datal6——表示16位常数； add 16——表示16位地址； addrll——表示11位地址； rel——8位带符号的地址偏移量； bit——表示位地址； @——间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀； ( )——表示括号中单元的内容 (( ))——表示间接寻址的内容； 五、MCS－51指令简介 1. 以累加器A为目的操作数的指令 2. 以Rn为目的操作数的指令 3. 以直接地址为目的操作数的指令 4. 以寄存器间接地址为目的操作数指令 应用举例1 8段数码管显示 应用举例2 3.2 指令系统 2、堆栈操作指令 3. 累加器A与外部数据传输指令 4. 查表指令 MOVC A, @A+PC 例子： 5. 字节交换指令 6. 半字节交换指令 二、算术操作类指令 PSW寄存器 2. 带进位加法指令 3. 加1指令 4. 十进制调整指令 5. 带借位减法指令（Subtraction） 6. 减1指令（Decrease） 7. 乘法指令（Multiplication） 8. 除法指令（Division） 三、逻辑运算指令 1. 简单逻辑操作指令 2. 循环指令 带进位左循环指令（Rotate Accumulator Left through Carry flag） 右循环指令（Rotate Accumulator Right） 带进位右循环指令（Rotate A Right with C） 3. 逻辑与指令 4. 逻辑或指令 5. 逻辑异或指令 四、控制转移类指令 1. 跳转指令 相对转移指令 SJMP rel PC←(PC)+2 PC←(PC)+rel 程序中标号与地址之间的关系 2. 条件转移指令 3. 比较不相等转移指令 4. 减 1 不为 0 转移指令 5. 调用子程序指令 7. 中断返回指令 五、位操作指令 1. 数据位传送指令 2. 位变量逻辑指令 3. 条件转移类指令
上传时间： 2013-10-27
上传用户：xuanjie
SPCE061A采用的内核 SPCE061A采用的内核（CPU）为μ‘nSP。 μ‘nSP（读做micro-n-S-P）是凌阳科技推出的16位微处理器，它的突出特点是较高的处理速度，这就使其有能力进行复杂的数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）。 μ‘nSP内核由凌阳自主开发，因而也具备它自己的指令系统。 指令系统.61 3.1 指令系统的概述及符号约定.61 3.2 数据传送指令62 3.3 算术运算..66 3.3.1 加法运算..67 3.3.2 减法运算..68 3.3.3 带进位的加减运算.70 3.3.4 取补运算..70 3.3.5 SPCE061A的乘法指令.71 3.3.6 SPCE061A的n项内积运算指令.71 3.3.7 比较运算(影响标志位N,Z,S,C)..73 3.4 SPCE061A的逻辑运算.74 3.4.1 逻辑与..74 3.4.2 逻辑或..75 3.4.3 逻辑异或..76 3.4.4 测试（TEST）.78 3.4.5 SPCE061A的移位操作.80 3.5 SPCE061A的控制转移类指令..83 3.6 伪指令86 3.6.1 伪指令的语法格式及特点..87 3.6.2 伪指令符号约定..87 3.6.3 标准伪指令.87 3.6.4 宏定义与调用98 3.6.5 段的定义与调用101 3.6.6 结构的定义与调用..102 3.6.7 过程的定义与调用..106 3.6.8 伪指令的应用举例..106
上传时间： 2013-10-31
上传用户：xuanchangri
汇编指令查询器：数据传送指令 MOV 格式: MOV OPRD1,OPRD2 功能: 本指令将一个源操作数送到目的操作数中,即OPRD1<--OPRD2. 说明: 1. OPRD1 为目的操作数,可以是寄存器、存储器、累加器. OPRD2 为源操作数,可以是寄存器、存储器、累加器和立即数. 2. MOV 指令以分为以下四种情况: <1> 寄存器与寄存器之间的数据传送指令 <2> 立即数到通用寄存器数据传送指令 <3> 寄存器与存储器之间的数据传送指令 <4> 立即数到存储器的数据传送 3. 本指令不影响状态标志位
上传时间： 2013-11-13
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PC机之间串口通信的实现一、实验目的 １．熟悉微机接口实验装置的结构和使用方法。 ２．掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 ３．学会串行通信程序的编制方法。 二、实验内容与要求 １．基本要求主机接收开关量输入的数据（二进制或十六进制），从键盘上按“传输”键（可自行定义），就将该数据通过8251A传输出去。终端接收后在显示器上显示数据。具体操作说明如下：（１）出现提示信息“start with R in the board!”，通过调整乒乓开关的状态，设置8位数据；（２）在小键盘上按“R”键，系统将此时乒乓开关的状态读入计算机I中，并显示出来，同时显示经串行通讯后，计算机II接收到的数据；（３）完成后，系统提示“do you want to send another data? Y/N”，根据用户需要，在键盘按下“Y”键，则重复步骤（1），进行另一数据的通讯；在键盘按除“Y”键外的任意键，将退出本程序。２．提高要求 能够进行出错处理，例如采用奇偶校验，出错重传或者采用接收方回传和发送方确认来保证发送和接收正确。 三、设计报告要求 １．设计目的和内容 ２．总体设计 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明 ４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法） 四、8251A通用串行输入/输出接口芯片由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移位寄存器”（串→并）和“发送移位寄存器”（并→串）。能够完成上述“串←→并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251。8251A异步工作方式：如果8251A编程为异步方式，在需要发送字符时，必须首先设置TXEN和CTS#为有效状态，TXEN(Transmitter Enable)是允许发送信号，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外设发来的对CPU请求发送信号的响应信号。然后就开始发送过程。在发送时，每当CPU送往发送缓冲器一个字符，发送器自动为这个字符加上1个起始位，并且按照编程要求加上奇／偶校验位以及1个、1.5个或者2个停止位。串行数据以起始位开始，接着是最低有效数据位，最高有效位的后面是奇／偶校验位，然后是停止位。按位发送的数据是以发送时钟TXC的下降沿同步的，也就是说这些数据总是在发送时钟TXC的下降沿从8251A发出。数据传输的波特率取决于编程时指定的波特率因子，为发送器时钟频率的1、1/16或1/64。当波特率指定为16时，数据传输的波特率就是发送器时钟频率的1/16。CPU通过数据总线将数据送到8251A的数据输出缓冲寄存器以后，再传输到发送缓冲器，经移位寄存器移位，将并行数据变为串行数据，从TxD端送往外部设备。在8251A接收字符时，命令寄存器的接收允许位RxE(Receiver Enable)必须为1。8251A通过检测RxD引脚上的低电平来准备接收字符，在没有字符传送时RxD端为高电平。8251A不断地检测RxD引脚，从RxD端上检测到低电平以后，便认为是串行数据的起始位，并且启动接收控制电路中的一个计数器来进行计数，计数器的频率等于接收器时钟频率。计数器是作为接收器采样定时，当计数到相当于半个数位的传输时间时再次对RxD端进行采样，如果仍为低电平，则确认该数位是一个有效的起始位。若传输一个字符需要16个时钟，那么就是要在计数8个时钟后采样到低电平。之后，8251A每隔一个数位的传输时间对RxD端采样一次，依次确定串行数据位的值。串行数据位顺序进入接收移位寄存器，通过校验并除去停止位，变成并行数据以后通过内部数据总线送入接收缓冲器，此时发出有效状态的RxRDY信号通知CPU，通知CPU8251A已经收到一个有效的数据。一个字符对应的数据可以是5～8位。如果一个字符对应的数据不到8位，8251A会在移位转换成并行数据的时候，自动把他们的高位补成0。 五、系统总体设计方案根据系统设计的要求，对系统设计的总体方案进行论证分析如下：1．获取8位开关量可使用实验台上的8255A可编程并行接口芯片，因为只要获取8位数据量，只需使用基本输入和8位数据线，所以将8255A工作在方式0，PA0-PA7接实验台上的8位开关量。2．当使用串口进行数据传送时，虽然同步通信速度远远高于异步通信，可达500kbit/s，但由于其需要有一个时钟来实现发送端和接收端之间的同步，硬件电路复杂，通常计算机之间的通信只采用异步通信。3．由于8251A本身没有时钟，需要外部提供，所以本设计中使用实验台上的8253芯片的计数器2来实现。4：显示和键盘输入均使用DOS功能调用来实现。设计思路框图，如下图所示： 六、硬件设计硬件电路主要分为8位开关量数据获取电路，串行通信数据发送电路，串行通信数据接收电路三个部分。1．8位开关量数据获取电路该电路主要是利用8255并行接口读取8位乒乓开关的数据。此次设计在获取8位开关数据量时采用8255令其工作在方式0，A口输入8位数据，CS#接实验台上CS1口，对应端口为280H-283H，PA0-PA7接8个开关。2．串行通信电路串行通信电路本设计中8253主要为8251充当频率发生器，接线如下图所示。
上传时间： 2013-12-19
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