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C8051F020/1/2/3
8K ISP功能的Flash MCU系列
模拟外设
-
SAR ADC
12位（ C8051F020 / 1 ）
10位（ C8051F022 / 3 ）
± 1 LSB INL
可编程的吞吐量高达100 ksps的
多达8个外部输入;可编程为单端或
迪FF erential
可编程放大器增益： 16 ， 8 ， 4 ， 2 ， 1 ， 0.5
数据依赖型窗中断发生器
内置温度传感器（ ± 3 ° C）
可编程的吞吐量高达500 ksps的
8个外部输入
可编程放大器增益： 4 ， 2 ， 1 ， 0.5
可以同步输出到定时器的无抖动波形
表单生成
HIGH SPEED 8051
C
CORE
-
流水线指令结构;执行的70％的
-
高达25 MIPS的吞吐量与25 MHz时钟
-
22向量中断源
内存
-
4352字节的内部数据RAM （ 4K + 256 ）
-
64K字节FLASH ;在系统可编程以512字节
-
扇区
外部64K字节数据存储器接口（可编
BLE复用或非复用模式）
指令集在1或2个系统时钟
-
8位ADC
-
两个12位DAC
数码外设
-
8字节宽的端口I / O（ C8051F020 / 2 ） ; 5V宽容
-
4字节宽的端口I / O（ C8051F021 / 3 ） ; 5V宽容
-
硬件的SMBus （我
2
C兼容） ， SPI 和
-
-
两个模拟比较器
-
参考电压
-
精密VDD监视器/欠压检测
片内JTAG调试&边界扫描
-
片内调试电路提供全速，非
-
-
-
-
侵入式在系统/在系统调试
提供了断点，单步，观察点，
组监视器;检查/修改内存和寄存器
优越的性能仿真系统采用冰
芯片，目标吊舱，和插座
符合IEEE1149.1边界扫描
低成本，
完整
开发套件
-
-
时钟源
-
内部可编程振荡器： 2至16兆赫
-
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟
-
使用定时器3或PCA实时时钟模式
电源电压.......................... 2.7V至3.6V
-
典型工作电流为10毫安， 20兆赫
-
多种省电休眠和关断模式
100引脚TQFP和64引脚TQFP封装可用
温度范围： -40 ° C至+ 85°C
两个UART串行端口可同时
可编程的16位计数器/定时器阵列
5捕捉/比较模块
5个通用16位计数器/定时器
专用的看门狗定时器;双向复位引脚
模拟外设
温度
传感器
数字I / O
UART0
UART1
SMBUS
SPI总线
PCA
定时器0
定时器1
定时器2
定时器3
定时器4
交叉开关
AMUX
PGA
VREF
外部存储器接口
10/12-bit
100ksps
端口0
端口1
端口2
端口3
端口4
5港
端口6
7港
64针
100 PIN
ADC
8-bit
500ksps
ADC
+
-
AMUX
+
-
PGA
12-Bit
DAC
12-Bit
DAC
电压
比较
高速控制器内核
8051 CPU
(25MIPS)
22
中断
64KB
ISP功能的Flash
DEBUG
电路
4352 B
JTAG
SRAM
时钟
SANITY
电路
控制
初步修订版1.4 12/03
版权所有2003 Silicon Laboratories公司
C8051F020/1/2/3-DS14
此信息适用于正在研发的产品。其特点和规格如有变更，恕不另行通知。
C8051F020/1/2/3
笔记
2
修订版1.4
C8051F020/1/2/3
目录
1.系统概述.........................................................................................................17
1.1 。 CIP -51 微控制器核............................................ .......................................... 22
1.1.1 。完全兼容8051 ............................................... ........................................... 22
1.1.2 。提高吞吐量................................................ ............................................ 22
1.1.3 。另外Features................................................................................................23
1.2 。片上存储器............................................................................................................24
1.3 。 JTAG调试和边界扫描............................................. ...................................... 25
1.4 。可编程数字I / O和交叉开关........................................... .............................. 26
1.5 。可编程计数器阵列............................................... .......................................... 27
1.6 。串行Ports.......................................................................................................................27
1.7 。 12位模数转换器........................................... ...................................... 28
1.8 。 8位模数转换器........................................... ........................................ 29
1.9 。比较器和DACs...................................................................................................30
2.绝对最大额定值............................................. ..................................... 31
3.全球DC电气特性............................................ .......... 32
4.引脚和封装定义............................................ ............................ 33
5. ADC0 （ 12位ADC ， C8051F020 / 1只） .................................... .................................... 43
5.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 43
5.2 。操作ADC模式.............................................. ................................................. 44
5.2.1 。启动Conversion.............................................................................................44
5.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................45
5.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 46
5.3 。 ADC0可编程窗口检测器.............................................. ........................... 53
6. ADC0 （ 10位ADC ， C8051F022 / 3） .................................... .................................... 59
6.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 59
6.2 。操作ADC模式.............................................. ................................................. 60
6.2.1 。启动Conversion.............................................................................................60
6.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................61
6.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 62
6.3 。 ADC0可编程窗口检测器.............................................. ........................... 69
7. ADC1 （ 8位ADC ） ...............................................................................................................75
7.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 75
7.2 。操作ADC1方式.............................................. ............................................... 76
7.2.1 。启动Conversion.............................................................................................76
7.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................76
7.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 78
8. DACS ， 12位电压模式......................................... ............................................. 83
8.1 。 DAC输出Scheduling..................................................................................................83
8.1.1 。更新输出点播............................................. ...................................... 84
8.1.2 。基于定时器溢出的输出更新............................................ ................. 84
8.2 。 DAC输出Scaling/Justification...................................................................................84
9.电压基准（ C8051F020 / 2 ） ......................................... ................................. 91
修订版1.4
3
C8051F020/1/2/3
10.电压基准（ C8051F021 / 3 ） ......................................... ................................. 93
11 。 COMPARATORS..................................................................................................................95
12. CIP -51 MICROCONTROLLER........................................................................................101
12.1 。指令Set................................................................................................................102
12.1.1 。指令和CPU时序.............................................. .................................. 102
12.1.2 。 MOVX指令和程序存储器............................................. .............. 102
12.2 。存储器组织...................................................................................................107
12.2.1 。程序存储器................................................ ................................................. 107
12.2.2 。数据存储器.......................................................................................................108
12.2.3 。通用寄存器............................................... .................................... 108
12.2.4 。位寻址空间............................................... .................................... 108
12.2.5 。堆.................................................................................................................108
12.2.6 。特殊功能寄存器............................................... .................................... 109
12.2.7 。注册说明................................................ ........................................... 113
12.3 。中断处理程序...........................................................................................................116
12.3.1 。 MCU中断源和载体............................................. ...................... 116
12.3.2 。外部中断................................................ ............................................... 116
12.3.3 。中断Priorities................................................................................................118
12.3.4 。中断Latency..................................................................................................118
12.3.5 。中断寄存器说明............................................... ............................. 119
12.4 。电源管理模式............................................... ............................................ 125
12.4.1 。空闲模式.............................................................................................................125
12.4.2 。停止Mode............................................................................................................125
13.复位源..............................................................................................................127
13.1 。上电Reset..............................................................................................................128
13.2 。掉电复位............................................................................................................128
13.3 。外Reset................................................................................................................129
13.4 。软件强制Reset...................................................................................................129
13.5 。时钟丢失检测器复位.............................................. ......................................... 129
13.6.Comparator0复位........................................................................................................129
13.7 。外部CNVSTR引脚复位.............................................. ........................................... 129
13.8 。看门狗定时器复位..................................................................................................129
13.8.1 。启用/复位WDT .............................................. ................................................ 130
13.8.2 。禁止WDT .......................................................................................................130
13.8.3 。禁止WDT锁定............................................... .......................................... 130
13.8.4 。设置WDT Interval...........................................................................................130
14 。 OSCILLATORS...................................................................................................................135
14.1 。外部晶体Example..............................................................................................138
14.2 。外部RC示例....................................................................................................138
14.3 。外部电容举例............................................... ........................................... 138
15. FLASH MEMORY ..............................................................................................................139
15.1 。闪存编程.............................................. ............................... 139
15.2 。非易失性数据存储............................................. ................................................ 140
15.3 。安全选项............................................................................................................140
16.外部数据存储器接口和片内XRAM ....................... 145
4
修订版1.4
C8051F020/1/2/3
16.1 。访问XRAM..........................................................................................................145
16.1.1 。 16位MOVX示例............................................. .......................................... 145
16.1.2 。 8位MOVX示例............................................. ............................................ 145
16.2 。配置外部存储器接口............................................. .................... 146
16.3 。端口选择和配置.............................................. .................................... 146
16.4 。复用和非复用选择............................................ ..................... 148
16.4.1 。复用方式配置................................................ .................................. 148
16.4.2 。非复用配置.............................................. ............................. 149
16.5 。内存模式选择............................................... ................................................ 150
16.5.1 。内部XRAM只有............................................... ............................................ 150
16.5.2 。拆分模式不带块选择............................................. ............................. 150
16.5.3 。拆分模式与银行选择............................................. .................................. 151
16.5.4 。仅外部.......................................................................................................151
16.6 。定时.......................................................................................................................151
16.6.1 。非复用模式.............................................. .......................................... 153
16.6.1.1 。 16位MOVX ： EMI0CF [4：2 ] =' 101 '，' 110 '或' 111' .......................... ...... 153
16.6.1.2 。 8位MOVX没有银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 101 '或' 111 ' ............ 154
16.6.1.3 。 8位MOVX与银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 110 ' 。 .............................. 155
16.6.2 。复Mode................................................................................................156
16.6.2.1 。 16位MOVX ： EMI0CF [4：2 ] =' 001 '，' 010 '或' 011' .......................... ...... 156
16.6.2.2 。 8位MOVX没有银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 001 '或' 011 ' ............ 157
16.6.2.3 。 8位MOVX与银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 010 ' 。 .............................. 158
17.端口输入/输出.....................................................................................................161
17.1 。端口0 3和优先权交叉开关译码器......................................... ........... 163
17.1.1 。交叉开关引脚分配和分配............................................. ............... 163
17.1.2 。配置端口引脚的输出方式.......................................... ........ 164
17.1.3 。配置端口引脚为数字输入............................................ ................... 165
17.1.4 。外部中断（ IE6和IE7 ） ........................................... ............................. 165
17.1.5 。弱Pull-ups......................................................................................................165
17.1.6 。配置端口1引脚作为模拟输入（ AIN1 。 [ 7 ： 0 ] ） ................................. 165 ....
17.1.7 。外部存储器接口的引脚分配............................................. ......... 166
17.1.8 。交叉开关引脚分配示例.............................................. ........................ 168
17.2.Ports 4-7 （ C8051F020 / 2只） ..................................... .................................... 177
17.2.1 。配置无引出脚的端口........................................... ............ 177
17.2.2 。配置端口引脚的输出方式.......................................... ........ 177
17.2.3 。配置端口引脚为数字输入............................................ ................... 178
17.2.4 。弱Pull-ups......................................................................................................178
17.2.5 。外部存储器接口............................................... ................................... 178
18.系统管理总线/ I2C总线（此时SMBus ） ....................................... .......... 183
18.1.Supporting文件..................................................................................................184
18.2.SMBus Protocol.............................................................................................................185
18.2.1 。 Arbitration............................................................................................................185
18.2.2 。时钟低Extension...........................................................................................185
18.2.3 。 SCL低电平超时............................................... ................................................ 186
18.2.4 。 SCL高电平（SMBus空闲）超时........................................... ............................ 186
修订版1.4
5
C8051F020/1/2/3
8K ISP功能的Flash MCU系列
模拟外设
-
SAR ADC
12位（ C8051F020 / 1 ）
10位（ C8051F022 / 3 ）
± 1 LSB INL
可编程的吞吐量高达100 ksps的
多达8个外部输入;可编程为单端或
迪FF erential
可编程放大器增益： 16 ， 8 ， 4 ， 2 ， 1 ， 0.5
数据依赖型窗中断发生器
内置温度传感器（ ± 3 ° C）
可编程的吞吐量高达500 ksps的
8个外部输入
可编程放大器增益： 4 ， 2 ， 1 ， 0.5
可以同步输出到定时器的无抖动波形
表单生成
HIGH SPEED 8051
C
CORE
-
流水线指令结构;执行的70％的
-
高达25 MIPS的吞吐量与25 MHz时钟
-
22向量中断源
内存
-
4352字节的内部数据RAM （ 4K + 256 ）
-
64K字节FLASH ;在系统可编程以512字节
-
扇区
外部64K字节数据存储器接口（可编
BLE复用或非复用模式）
指令集在1或2个系统时钟
-
8位ADC
-
两个12位DAC
数码外设
-
8字节宽的端口I / O（ C8051F020 / 2 ） ; 5V宽容
-
4字节宽的端口I / O（ C8051F021 / 3 ） ; 5V宽容
-
硬件的SMBus （我
2
C兼容） ， SPI 和
-
-
两个模拟比较器
-
参考电压
-
精密VDD监视器/欠压检测
片内JTAG调试&边界扫描
-
片内调试电路提供全速，非
-
-
-
-
侵入式在系统/在系统调试
提供了断点，单步，观察点，
组监视器;检查/修改内存和寄存器
优越的性能仿真系统采用冰
芯片，目标吊舱，和插座
符合IEEE1149.1边界扫描
低成本，
完整
开发套件
-
-
时钟源
-
内部可编程振荡器： 2至16兆赫
-
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟
-
使用定时器3或PCA实时时钟模式
电源电压.......................... 2.7V至3.6V
-
典型工作电流为10毫安， 20兆赫
-
多种省电休眠和关断模式
100引脚TQFP和64引脚TQFP封装可用
温度范围： -40 ° C至+ 85°C
两个UART串行端口可同时
可编程的16位计数器/定时器阵列
5捕捉/比较模块
5个通用16位计数器/定时器
专用的看门狗定时器;双向复位引脚
模拟外设
温度
传感器
数字I / O
UART0
UART1
SMBUS
SPI总线
PCA
定时器0
定时器1
定时器2
定时器3
定时器4
交叉开关
AMUX
PGA
VREF
外部存储器接口
10/12-bit
100ksps
端口0
端口1
端口2
端口3
端口4
5港
端口6
7港
64针
100 PIN
ADC
8-bit
500ksps
ADC
+
-
AMUX
+
-
PGA
12-Bit
DAC
12-Bit
DAC
电压
比较
高速控制器内核
8051 CPU
(25MIPS)
22
中断
64KB
ISP功能的Flash
DEBUG
电路
4352 B
JTAG
SRAM
时钟
SANITY
电路
控制
初步修订版1.4 12/03
版权所有2003 Silicon Laboratories公司
C8051F020/1/2/3-DS14
此信息适用于正在研发的产品。其特点和规格如有变更，恕不另行通知。
C8051F020/1/2/3
笔记
2
修订版1.4
C8051F020/1/2/3
目录
1.系统概述.........................................................................................................17
1.1 。 CIP -51 微控制器核............................................ .......................................... 22
1.1.1 。完全兼容8051 ............................................... ........................................... 22
1.1.2 。提高吞吐量................................................ ............................................ 22
1.1.3 。另外Features................................................................................................23
1.2 。片上存储器............................................................................................................24
1.3 。 JTAG调试和边界扫描............................................. ...................................... 25
1.4 。可编程数字I / O和交叉开关........................................... .............................. 26
1.5 。可编程计数器阵列............................................... .......................................... 27
1.6 。串行Ports.......................................................................................................................27
1.7 。 12位模数转换器........................................... ...................................... 28
1.8 。 8位模数转换器........................................... ........................................ 29
1.9 。比较器和DACs...................................................................................................30
2.绝对最大额定值............................................. ..................................... 31
3.全球DC电气特性............................................ .......... 32
4.引脚和封装定义............................................ ............................ 33
5. ADC0 （ 12位ADC ， C8051F020 / 1只） .................................... .................................... 43
5.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 43
5.2 。操作ADC模式.............................................. ................................................. 44
5.2.1 。启动Conversion.............................................................................................44
5.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................45
5.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 46
5.3 。 ADC0可编程窗口检测器.............................................. ........................... 53
6. ADC0 （ 10位ADC ， C8051F022 / 3） .................................... .................................... 59
6.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 59
6.2 。操作ADC模式.............................................. ................................................. 60
6.2.1 。启动Conversion.............................................................................................60
6.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................61
6.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 62
6.3 。 ADC0可编程窗口检测器.............................................. ........................... 69
7. ADC1 （ 8位ADC ） ...............................................................................................................75
7.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 75
7.2 。操作ADC1方式.............................................. ............................................... 76
7.2.1 。启动Conversion.............................................................................................76
7.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................76
7.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 78
8. DACS ， 12位电压模式......................................... ............................................. 83
8.1 。 DAC输出Scheduling..................................................................................................83
8.1.1 。更新输出点播............................................. ...................................... 84
8.1.2 。基于定时器溢出的输出更新............................................ ................. 84
8.2 。 DAC输出Scaling/Justification...................................................................................84
9.电压基准（ C8051F020 / 2 ） ......................................... ................................. 91
修订版1.4
3
C8051F020/1/2/3
10.电压基准（ C8051F021 / 3 ） ......................................... ................................. 93
11 。 COMPARATORS..................................................................................................................95
12. CIP -51 MICROCONTROLLER........................................................................................101
12.1 。指令Set................................................................................................................102
12.1.1 。指令和CPU时序.............................................. .................................. 102
12.1.2 。 MOVX指令和程序存储器............................................. .............. 102
12.2 。存储器组织...................................................................................................107
12.2.1 。程序存储器................................................ ................................................. 107
12.2.2 。数据存储器.......................................................................................................108
12.2.3 。通用寄存器............................................... .................................... 108
12.2.4 。位寻址空间............................................... .................................... 108
12.2.5 。堆.................................................................................................................108
12.2.6 。特殊功能寄存器............................................... .................................... 109
12.2.7 。注册说明................................................ ........................................... 113
12.3 。中断处理程序...........................................................................................................116
12.3.1 。 MCU中断源和载体............................................. ...................... 116
12.3.2 。外部中断................................................ ............................................... 116
12.3.3 。中断Priorities................................................................................................118
12.3.4 。中断Latency..................................................................................................118
12.3.5 。中断寄存器说明............................................... ............................. 119
12.4 。电源管理模式............................................... ............................................ 125
12.4.1 。空闲模式.............................................................................................................125
12.4.2 。停止Mode............................................................................................................125
13.复位源..............................................................................................................127
13.1 。上电Reset..............................................................................................................128
13.2 。掉电复位............................................................................................................128
13.3 。外Reset................................................................................................................129
13.4 。软件强制Reset...................................................................................................129
13.5 。时钟丢失检测器复位.............................................. ......................................... 129
13.6.Comparator0复位........................................................................................................129
13.7 。外部CNVSTR引脚复位.............................................. ........................................... 129
13.8 。看门狗定时器复位..................................................................................................129
13.8.1 。启用/复位WDT .............................................. ................................................ 130
13.8.2 。禁止WDT .......................................................................................................130
13.8.3 。禁止WDT锁定............................................... .......................................... 130
13.8.4 。设置WDT Interval...........................................................................................130
14 。 OSCILLATORS...................................................................................................................135
14.1 。外部晶体Example..............................................................................................138
14.2 。外部RC示例....................................................................................................138
14.3 。外部电容举例............................................... ........................................... 138
15. FLASH MEMORY ..............................................................................................................139
15.1 。闪存编程.............................................. ............................... 139
15.2 。非易失性数据存储............................................. ................................................ 140
15.3 。安全选项............................................................................................................140
16.外部数据存储器接口和片内XRAM ....................... 145
4
修订版1.4
C8051F020/1/2/3
16.1 。访问XRAM..........................................................................................................145
16.1.1 。 16位MOVX示例............................................. .......................................... 145
16.1.2 。 8位MOVX示例............................................. ............................................ 145
16.2 。配置外部存储器接口............................................. .................... 146
16.3 。端口选择和配置.............................................. .................................... 146
16.4 。复用和非复用选择............................................ ..................... 148
16.4.1 。复用方式配置................................................ .................................. 148
16.4.2 。非复用配置.............................................. ............................. 149
16.5 。内存模式选择............................................... ................................................ 150
16.5.1 。内部XRAM只有............................................... ............................................ 150
16.5.2 。拆分模式不带块选择............................................. ............................. 150
16.5.3 。拆分模式与银行选择............................................. .................................. 151
16.5.4 。仅外部.......................................................................................................151
16.6 。定时.......................................................................................................................151
16.6.1 。非复用模式.............................................. .......................................... 153
16.6.1.1 。 16位MOVX ： EMI0CF [4：2 ] =' 101 '，' 110 '或' 111' .......................... ...... 153
16.6.1.2 。 8位MOVX没有银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 101 '或' 111 ' ............ 154
16.6.1.3 。 8位MOVX与银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 110 ' 。 .............................. 155
16.6.2 。复Mode................................................................................................156
16.6.2.1 。 16位MOVX ： EMI0CF [4：2 ] =' 001 '，' 010 '或' 011' .......................... ...... 156
16.6.2.2 。 8位MOVX没有银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 001 '或' 011 ' ............ 157
16.6.2.3 。 8位MOVX与银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 010 ' 。 .............................. 158
17.端口输入/输出.....................................................................................................161
17.1 。端口0 3和优先权交叉开关译码器......................................... ........... 163
17.1.1 。交叉开关引脚分配和分配............................................. ............... 163
17.1.2 。配置端口引脚的输出方式.......................................... ........ 164
17.1.3 。配置端口引脚为数字输入............................................ ................... 165
17.1.4 。外部中断（ IE6和IE7 ） ........................................... ............................. 165
17.1.5 。弱Pull-ups......................................................................................................165
17.1.6 。配置端口1引脚作为模拟输入（ AIN1 。 [ 7 ： 0 ] ） ................................. 165 ....
17.1.7 。外部存储器接口的引脚分配............................................. ......... 166
17.1.8 。交叉开关引脚分配示例.............................................. ........................ 168
17.2.Ports 4-7 （ C8051F020 / 2只） ..................................... .................................... 177
17.2.1 。配置无引出脚的端口........................................... ............ 177
17.2.2 。配置端口引脚的输出方式.......................................... ........ 177
17.2.3 。配置端口引脚为数字输入............................................ ................... 178
17.2.4 。弱Pull-ups......................................................................................................178
17.2.5 。外部存储器接口............................................... ................................... 178
18.系统管理总线/ I2C总线（此时SMBus ） ....................................... .......... 183
18.1.Supporting文件..................................................................................................184
18.2.SMBus Protocol.............................................................................................................185
18.2.1 。 Arbitration............................................................................................................185
18.2.2 。时钟低Extension...........................................................................................185
18.2.3 。 SCL低电平超时............................................... ................................................ 186
18.2.4 。 SCL高电平（SMBus空闲）超时........................................... ............................ 186
修订版1.4
5
C8051F020/1/2/3
8K ISP功能的Flash MCU系列
模拟外设
-
SAR ADC
12位（ C8051F020 / 1 ）
10位（ C8051F022 / 3 ）
± 1 LSB INL
可编程的吞吐量高达100 ksps的
多达8个外部输入;可编程为单端或
迪FF erential
可编程放大器增益： 16 ， 8 ， 4 ， 2 ， 1 ， 0.5
数据依赖型窗中断发生器
内置温度传感器（ ± 3 ° C）
可编程的吞吐量高达500 ksps的
8个外部输入
可编程放大器增益： 4 ， 2 ， 1 ， 0.5
可以同步输出到定时器的无抖动波形
表单生成
HIGH SPEED 8051
C
CORE
-
流水线指令结构;执行的70％的
-
高达25 MIPS的吞吐量与25 MHz时钟
-
22向量中断源
内存
-
4352字节的内部数据RAM （ 4K + 256 ）
-
64K字节FLASH ;在系统可编程以512字节
-
扇区
外部64K字节数据存储器接口（可编
BLE复用或非复用模式）
指令集在1或2个系统时钟
-
8位ADC
-
两个12位DAC
数码外设
-
8字节宽的端口I / O（ C8051F020 / 2 ） ; 5V宽容
-
4字节宽的端口I / O（ C8051F021 / 3 ） ; 5V宽容
-
硬件的SMBus （我
2
C兼容） ， SPI 和
-
-
两个模拟比较器
-
参考电压
-
精密VDD监视器/欠压检测
片内JTAG调试&边界扫描
-
片内调试电路提供全速，非
-
-
-
-
侵入式在系统/在系统调试
提供了断点，单步，观察点，
组监视器;检查/修改内存和寄存器
优越的性能仿真系统采用冰
芯片，目标吊舱，和插座
符合IEEE1149.1边界扫描
低成本，
完整
开发套件
-
-
时钟源
-
内部可编程振荡器： 2至16兆赫
-
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟
-
使用定时器3或PCA实时时钟模式
电源电压.......................... 2.7V至3.6V
-
典型工作电流为10毫安， 20兆赫
-
多种省电休眠和关断模式
100引脚TQFP和64引脚TQFP封装可用
温度范围： -40 ° C至+ 85°C
两个UART串行端口可同时
可编程的16位计数器/定时器阵列
5捕捉/比较模块
5个通用16位计数器/定时器
专用的看门狗定时器;双向复位引脚
模拟外设
温度
传感器
数字I / O
UART0
UART1
SMBUS
SPI总线
PCA
定时器0
定时器1
定时器2
定时器3
定时器4
交叉开关
AMUX
PGA
VREF
外部存储器接口
10/12-bit
100ksps
端口0
端口1
端口2
端口3
端口4
5港
端口6
7港
64针
100 PIN
ADC
8-bit
500ksps
ADC
+
-
AMUX
+
-
PGA
12-Bit
DAC
12-Bit
DAC
电压
比较
高速控制器内核
8051 CPU
(25MIPS)
22
中断
64KB
ISP功能的Flash
DEBUG
电路
4352 B
JTAG
SRAM
时钟
SANITY
电路
控制
初步修订版1.4 12/03
版权所有2003 Silicon Laboratories公司
C8051F020/1/2/3-DS14
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C8051F020/1/2/3
笔记
2
修订版1.4
C8051F020/1/2/3
目录
1.系统概述.........................................................................................................17
1.1 。 CIP -51 微控制器核............................................ .......................................... 22
1.1.1 。完全兼容8051 ............................................... ........................................... 22
1.1.2 。提高吞吐量................................................ ............................................ 22
1.1.3 。另外Features................................................................................................23
1.2 。片上存储器............................................................................................................24
1.3 。 JTAG调试和边界扫描............................................. ...................................... 25
1.4 。可编程数字I / O和交叉开关........................................... .............................. 26
1.5 。可编程计数器阵列............................................... .......................................... 27
1.6 。串行Ports.......................................................................................................................27
1.7 。 12位模数转换器........................................... ...................................... 28
1.8 。 8位模数转换器........................................... ........................................ 29
1.9 。比较器和DACs...................................................................................................30
2.绝对最大额定值............................................. ..................................... 31
3.全球DC电气特性............................................ .......... 32
4.引脚和封装定义............................................ ............................ 33
5. ADC0 （ 12位ADC ， C8051F020 / 1只） .................................... .................................... 43
5.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 43
5.2 。操作ADC模式.............................................. ................................................. 44
5.2.1 。启动Conversion.............................................................................................44
5.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................45
5.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 46
5.3 。 ADC0可编程窗口检测器.............................................. ........................... 53
6. ADC0 （ 10位ADC ， C8051F022 / 3） .................................... .................................... 59
6.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 59
6.2 。操作ADC模式.............................................. ................................................. 60
6.2.1 。启动Conversion.............................................................................................60
6.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................61
6.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 62
6.3 。 ADC0可编程窗口检测器.............................................. ........................... 69
7. ADC1 （ 8位ADC ） ...............................................................................................................75
7.1 。模拟多路复用器和PGA .............................................. ............................................ 75
7.2 。操作ADC1方式.............................................. ............................................... 76
7.2.1 。启动Conversion.............................................................................................76
7.2.2 。跟踪模式.....................................................................................................76
7.2.3 。建立时间要求............................................... ................................... 78
8. DACS ， 12位电压模式......................................... ............................................. 83
8.1 。 DAC输出Scheduling..................................................................................................83
8.1.1 。更新输出点播............................................. ...................................... 84
8.1.2 。基于定时器溢出的输出更新............................................ ................. 84
8.2 。 DAC输出Scaling/Justification...................................................................................84
9.电压基准（ C8051F020 / 2 ） ......................................... ................................. 91
修订版1.4
3
C8051F020/1/2/3
10.电压基准（ C8051F021 / 3 ） ......................................... ................................. 93
11 。 COMPARATORS..................................................................................................................95
12. CIP -51 MICROCONTROLLER........................................................................................101
12.1 。指令Set................................................................................................................102
12.1.1 。指令和CPU时序.............................................. .................................. 102
12.1.2 。 MOVX指令和程序存储器............................................. .............. 102
12.2 。存储器组织...................................................................................................107
12.2.1 。程序存储器................................................ ................................................. 107
12.2.2 。数据存储器.......................................................................................................108
12.2.3 。通用寄存器............................................... .................................... 108
12.2.4 。位寻址空间............................................... .................................... 108
12.2.5 。堆.................................................................................................................108
12.2.6 。特殊功能寄存器............................................... .................................... 109
12.2.7 。注册说明................................................ ........................................... 113
12.3 。中断处理程序...........................................................................................................116
12.3.1 。 MCU中断源和载体............................................. ...................... 116
12.3.2 。外部中断................................................ ............................................... 116
12.3.3 。中断Priorities................................................................................................118
12.3.4 。中断Latency..................................................................................................118
12.3.5 。中断寄存器说明............................................... ............................. 119
12.4 。电源管理模式............................................... ............................................ 125
12.4.1 。空闲模式.............................................................................................................125
12.4.2 。停止Mode............................................................................................................125
13.复位源..............................................................................................................127
13.1 。上电Reset..............................................................................................................128
13.2 。掉电复位............................................................................................................128
13.3 。外Reset................................................................................................................129
13.4 。软件强制Reset...................................................................................................129
13.5 。时钟丢失检测器复位.............................................. ......................................... 129
13.6.Comparator0复位........................................................................................................129
13.7 。外部CNVSTR引脚复位.............................................. ........................................... 129
13.8 。看门狗定时器复位..................................................................................................129
13.8.1 。启用/复位WDT .............................................. ................................................ 130
13.8.2 。禁止WDT .......................................................................................................130
13.8.3 。禁止WDT锁定............................................... .......................................... 130
13.8.4 。设置WDT Interval...........................................................................................130
14 。 OSCILLATORS...................................................................................................................135
14.1 。外部晶体Example..............................................................................................138
14.2 。外部RC示例....................................................................................................138
14.3 。外部电容举例............................................... ........................................... 138
15. FLASH MEMORY ..............................................................................................................139
15.1 。闪存编程.............................................. ............................... 139
15.2 。非易失性数据存储............................................. ................................................ 140
15.3 。安全选项............................................................................................................140
16.外部数据存储器接口和片内XRAM ....................... 145
4
修订版1.4
C8051F020/1/2/3
16.1 。访问XRAM..........................................................................................................145
16.1.1 。 16位MOVX示例............................................. .......................................... 145
16.1.2 。 8位MOVX示例............................................. ............................................ 145
16.2 。配置外部存储器接口............................................. .................... 146
16.3 。端口选择和配置.............................................. .................................... 146
16.4 。复用和非复用选择............................................ ..................... 148
16.4.1 。复用方式配置................................................ .................................. 148
16.4.2 。非复用配置.............................................. ............................. 149
16.5 。内存模式选择............................................... ................................................ 150
16.5.1 。内部XRAM只有............................................... ............................................ 150
16.5.2 。拆分模式不带块选择............................................. ............................. 150
16.5.3 。拆分模式与银行选择............................................. .................................. 151
16.5.4 。仅外部.......................................................................................................151
16.6 。定时.......................................................................................................................151
16.6.1 。非复用模式.............................................. .......................................... 153
16.6.1.1 。 16位MOVX ： EMI0CF [4：2 ] =' 101 '，' 110 '或' 111' .......................... ...... 153
16.6.1.2 。 8位MOVX没有银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 101 '或' 111 ' ............ 154
16.6.1.3 。 8位MOVX与银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 110 ' 。 .............................. 155
16.6.2 。复Mode................................................................................................156
16.6.2.1 。 16位MOVX ： EMI0CF [4：2 ] =' 001 '，' 010 '或' 011' .......................... ...... 156
16.6.2.2 。 8位MOVX没有银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 001 '或' 011 ' ............ 157
16.6.2.3 。 8位MOVX与银行选择： EMI0CF [ 4 ： 2 ] =' 010 ' 。 .............................. 158
17.端口输入/输出.....................................................................................................161
17.1 。端口0 3和优先权交叉开关译码器......................................... ........... 163
17.1.1 。交叉开关引脚分配和分配............................................. ............... 163
17.1.2 。配置端口引脚的输出方式.......................................... ........ 164
17.1.3 。配置端口引脚为数字输入............................................ ................... 165
17.1.4 。外部中断（ IE6和IE7 ） ........................................... ............................. 165
17.1.5 。弱Pull-ups......................................................................................................165
17.1.6 。配置端口1引脚作为模拟输入（ AIN1 。 [ 7 ： 0 ] ） ................................. 165 ....
17.1.7 。外部存储器接口的引脚分配............................................. ......... 166
17.1.8 。交叉开关引脚分配示例.............................................. ........................ 168
17.2.Ports 4-7 （ C8051F020 / 2只） ..................................... .................................... 177
17.2.1 。配置无引出脚的端口........................................... ............ 177
17.2.2 。配置端口引脚的输出方式.......................................... ........ 177
17.2.3 。配置端口引脚为数字输入............................................ ................... 178
17.2.4 。弱Pull-ups......................................................................................................178
17.2.5 。外部存储器接口............................................... ................................... 178
18.系统管理总线/ I2C总线（此时SMBus ） ....................................... .......... 183
18.1.Supporting文件..................................................................................................184
18.2.SMBus Protocol.............................................................................................................185
18.2.1 。 Arbitration............................................................................................................185
18.2.2 。时钟低Extension...........................................................................................185
18.2.3 。 SCL低电平超时............................................... ................................................ 186
18.2.4 。 SCL高电平（SMBus空闲）超时........................................... ............................ 186
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