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C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
8/16 KB ISP功能的Flash MCU系列
模拟外设
-
10位ADC （ C8051F310 / 1/2/ 3/6只）
高速8051 μC核心
-
流水线指令结构;执行的70％的
-
-
内存
-
1280字节的内部数据RAM （ 1024 + 256 ）
-
16 KB （ C8051F310 / 1 /6/ 7）或8 KB （ C8051F312 / 3/4/ 5）
闪光灯;在系统可编程的512字节扇区
在1或2个系统时钟指示
高达25 MIPS的吞吐量与25 MHz时钟
扩展的中断处理程序
高达200 ksps的
达21 ，17，或13个外部单端或differen-
TiAl基投入
从外部引脚或V VREF
DD
内置温度传感器
外部转换启动输入
可编程迟滞和响应时间
可配置为中断或复位源
(Comparator0)
低电流（ < 0.5 μA ）
-
比较
片上调试
-
片内调试电路提供全速，
-
-
非侵入式的在系统调试
（无需仿真器）
提供了断点，单步，
检查/修改内存和寄存器
优越的性能仿真系统使用
ICE-芯片，目标吊舱，和插座
完整的开发套件
数码外设
-
29/25/21端口I / O;
-
-
-
-
所有的5 V容限高灌电流
硬件增强型UART ，与SMBus和SPI
串口
四个通用16位计数器/定时器
16位可编程计数器阵列（ PCA ）与五
捕捉/比较模块
实时使用PCA或定时器时钟功能和
外部时钟源
-
电源电压2.7 3.6 V
-
典型工作电流：
5毫安频率为25 MHz ;
-
-
典型的停止模式电流：
温度范围：
11 μA ，在32千赫
0.1 A
-40到+ 85℃
时钟源
-
内部振荡器： 24.5 MHz的± 2 ％的精度
-
-
支持无晶体UART操作
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟（ 1或2
销模式）
上的即时时钟源之间可以切换;有用
在省电模式
套餐
-
32引脚LQFP （ C8051F310 / 2/4 ）
-
28引脚QFN （ C8051F311 / 3/5 ）
-
24引脚QFN （ C8051F316 / 7 ）
交叉开关
类似物
外设
A
M
U
X
数字I / O
UART
SMBUS
SPI
PCA
定时器0
定时器1
定时器2
定时器3
端口0
端口1
端口2
端口3
10-bit
200ksps
ADC
+
-
+
-
电压
比较
温度
传感器
仅C8051F310 / 1/2 /3/6
可编程精密内部
振荡器
高速控制器内核
16 KB / 8 KB
ISP功能的Flash
14
中断
8051 CPU
(25MIPS)
DEBUG
电路
1280 B
SRAM
POR
WDT
修订版1.6 9/05
版权所有2005 Silicon Laboratories公司
C8051F31x
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。
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
N
OTES
:
2
修订版1.6
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
目录
1.系统Overview.................................................................................................... 17
1.1 。 CIP -51 微控制器核............................................ .............................. 27
1.1.1 。完全兼容8051 ............................................... ............................... 27
1.1.2 。提高吞吐量................................................ ............................... 27
1.1.3 。附加功能................................................ .................................. 28
1.2 。片上Memory............................................................................................... 29
1.3 。片内调试电路............................................. ...................................... 30
1.4 。可编程数字I / O和交叉开关........................................... ................ 31
1.5 。串口....................................................................................................... 32
1.6 。可编程计数器阵列............................................... ............................ 32
1.7 。 10位模数转换器........................................... .......................... 33
1.8 。比较..................................................................................................... 34
2.绝对最大额定值............................................. ..................................... 35
3.全球DC电气特性............................................ ........................ 36
4.引脚和封装定义............................................ ................................ 37
5. 10位ADC （ ADC0 ， C8051F310 / 1 /2/3 / 6只） .............................. .......................... 49
5.1 。模拟多路复用器................................................ ............................................ 49
5.2 。温度传感器................................................ ......................................... 50
5.3 。操作模式............................................... ........................................... 52
5.3.1 。启动转换............................................... ................................ 52
5.3.2 。跟踪方式................................................ ........................................ 53
5.3.3 。建立时间要求............................................... ...................... 54
5.4 。可编程窗口检测器............................................... ....................... 59
5.4.1 。窗口检测器在单端模式........................................... ...... 61
5.4.2 。窗口检测器在差分模式............................................. ......... 62
6.电压基准（ C8051F310 / 1/2/ 3/6只） ................................. ...................... 65
7.比较........................................................................................................... 67
8. CIP- 51微控制器............................................ .............................................. 77
8.1 。指令集................................................ .................................................. 。 78
8.1.1 。指令和CPU时序.............................................. ....................... 78
8.1.2 。 MOVX指令和程序存储器............................................. .... 79
8.2 。存储器结构................................................ ........................................ 83
8.2.1 。程序存储器................................................ ...................................... 83
8.2.2 。数据存储器................................................ ............................................ 84
8.2.3 。通用寄存器............................................... ....................... 84
8.2.4 。位寻址空间............................................... ......................... 84
8.2.5 。堆....................................................................................................... 84
8.2.6 。特殊功能寄存器............................................... ........................ 85
8.2.7 。注册说明................................................ ............................... 88
8.3 。中断处理程序................................................ ............................................... 91
8.3.1 。 MCU中断源和载体............................................. ........... 92
8.3.2 。外部中断................................................ .................................... 93
8.3.3 。中断优先级................................................ ..................................... 93
修订版1.6
3
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
8.3.4 。中断延迟................................................ ...................................... 93
8.3.5 。中断寄存器说明............................................... .................. 95
8.4 。电源管理模式............................................... ............................. 100
8.4.1 。空闲模式................................................ ................................................ 100
8.4.2 。 STOP模式................................................ .............................................. 101
9.复位Sources....................................................................................................... 103
9.1 。上电复位.............................................. ............................................... 104
9.2 。掉电复位/ VDD监视器........................................... .......................... 104
9.3 。外部复位................................................ ................................................ 105
9.4 。时钟丢失检测器复位.............................................. ........................... 106
9.5 。比较器复位................................................ ......................................... 106
9.6 。 PCA看门狗复位.............................................. ............................. 106
9.7 。 FLASH错误复位............................................... ............................................. 106
9.8 。软件复位................................................ ............................................... 106
10.闪存..................................................................................................... 109
10.1.Programming的闪存............................................ ....................... 109
10.1.1.Flash锁和钥匙的功能......................................... ...................... 109
10.1.2.Flash擦除程序........................................... ............................... 109
10.1.3.Flash写程序........................................... ................................ 110
10.2.Non性数据存储........................................... ................................... 110
10.3.Security选项.............................................. ............................................... 111
11.外部RAM ........................................................................................................ 115
12.振荡器............................................................................................................. 117
12.1.Programmable内部振荡器............................................. ...................... 117
12.2.External振荡器驱动电路............................................ .......................... 120
12.3.System时钟选择............................................. ..................................... 120
12.4.External晶体示例............................................. .................................. 122
12.5.External RC示例............................................. ........................................ 123
12.6.External电容示例............................................. .............................. 123
13.端口输入/输出............................................ .................................................. 125 ..
13.1.Priority交叉开关译码器............................................. ................................. 127
13.2.Port I / O初始化........................................... ............................................ 129
13.3.General目的端口I / O .......................................... ..................................... 131
14. SMBus的................................................................................................................... 141
14.1.Supporting文件.............................................. ..................................... 142
14.2.SMBus配置.............................................. ........................................ 142
14.3.SMBus操作.............................................. ............................................. 142
14.3.1.Arbitration............................................................................................... 143
........................................... 14.3.2.Clock低电平扩展................................... 144
14.3.3.SCL低超时........................................... ........................................ 144
14.3.4.SCL高（ SMBus空闲）超时....................................... ................... 144
14.4.Using SMBus的............................................. ............................................... 145
14.4.1.SMBus配置寄存器........................................... .................... 146
14.4.2.SMB0CN控制寄存器........................................... .......................... 149
14.4.3.Data注册............................................ ............................................. 152
4
修订版1.6
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
14.5.SMBus传输方式............................................. ..................................... 153
14.5.1.Master发送模式........................................... ............................ 153
14.5.2.Master接收模式........................................... ................................ 154
14.5.3.Slave接收模式........................................... .................................. 155
14.5.4.Slave发送模式........................................... .............................. 156
14.6.SMBus状态解码............................................. .................................... 157
15 。 UART0.................................................................................................................... 159
15.1.Enhanced波特率发生器............................................ ....................... 160
15.2.Operational模式.............................................. ........................................... 161
15.2.1.8位UART ............................................ ................................................. 161
15.2.2.9位UART ............................................ ................................................. 162
15.3.Multiprocessor通信.............................................. ...................... 163
16.增强型串行外设接口（ SPI0 ） ......................................... ............. 169
16.1.Signal Descriptions......................................................................................... 170
16.1.1.Master输出，从输入（ MOSI ） ..................................... ............................ 170
16.1.2.Master ，从机输出（ MISO ） ...................................... ............................ 170
16.1.3.Serial时钟（ SCK ） ......................................... ........................................ 170
16.1.4.Slave选择（ NSS ） ......................................... ....................................... 170
16.2.SPI0主模式工作............................................ ............................. 171
16.3.SPI0从模式工作............................................ ............................... 173
16.4.SPI0中断源............................................. ...................................... 173
16.5.Serial时钟时序............................................. ............................................ 174
16.6.SPI特殊功能寄存器............................................ .......................... 176
17.计时器................................................................................................................... 183
17.1.Timer 0和定时器1 ........................................... ............................................ 183
17.1.1.Mode 0 ： 13位计数器/定时器..................................... ........................... 183
17.1.2.Mode 1 ： 16位计数器/定时器..................................... ........................... 185
17.1.3.Mode 2 ： 8位计数器/定时器自动重载................................. ..... 185
17.1.4.Mode 3 ：两个8位计数器/定时器（仅限定时器0 ） ............................... 186 ..
17.2.Timer 2 .......................................................................................................... 191
17.2.1.16位定时器，自动重载........................................ ........................ 191
17.2.2.8位定时器，自动重载........................................ ........................ 192
17.3.Timer 3 .......................................................................................................... 195
17.3.1.16位定时器，自动重载........................................ ........................ 195
17.3.2.8位定时器，自动重载........................................ ........................ 196
18.可编程计数器阵列............................................. ............................... 199
18.1.PCA计数器/定时器............................................ ............................................ 200
18.2.Capture /比较模块............................................ ................................ 201
18.2.1.Edge触发的捕捉方式......................................... ....................... 202
18.2.2.Software定时器（比较）方式........................................ ................... 203
18.2.3.High高速输出模式......................................... ............................. 204
18.2.4.Frequency输出模式........................................... ............................. 205
18.2.5.8位脉宽调制器方式......................................... ................ 206
18.2.6.16位脉宽调制器方式......................................... .............. 207
修订版1.6
5
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
8/16 KB ISP功能的Flash MCU系列
模拟外设
-
10位ADC （ C8051F310 / 1/2/ 3/6只）
高速8051 μC核心
-
流水线指令结构;执行的70％的
-
-
内存
-
1280字节的内部数据RAM （ 1024 + 256 ）
-
16 KB （ C8051F310 / 1 /6/ 7）或8 KB （ C8051F312 / 3/4/ 5）
闪光灯;在系统可编程的512字节扇区
在1或2个系统时钟指示
高达25 MIPS的吞吐量与25 MHz时钟
扩展的中断处理程序
高达200 ksps的
达21 ，17，或13个外部单端或differen-
TiAl基投入
从外部引脚或V VREF
DD
内置温度传感器
外部转换启动输入
可编程迟滞和响应时间
可配置为中断或复位源
(Comparator0)
低电流（ < 0.5 μA ）
-
比较
片上调试
-
片内调试电路提供全速，
-
-
非侵入式的在系统调试
（无需仿真器）
提供了断点，单步，
检查/修改内存和寄存器
优越的性能仿真系统使用
ICE-芯片，目标吊舱，和插座
完整的开发套件
数码外设
-
29/25/21端口I / O;
-
-
-
-
所有的5 V容限高灌电流
硬件增强型UART ，与SMBus和SPI
串口
四个通用16位计数器/定时器
16位可编程计数器阵列（ PCA ）与五
捕捉/比较模块
实时使用PCA或定时器时钟功能和
外部时钟源
-
电源电压2.7 3.6 V
-
典型工作电流：
5毫安频率为25 MHz ;
-
-
典型的停止模式电流：
温度范围：
11 μA ，在32千赫
0.1 A
-40到+ 85℃
时钟源
-
内部振荡器： 24.5 MHz的± 2 ％的精度
-
-
支持无晶体UART操作
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟（ 1或2
销模式）
上的即时时钟源之间可以切换;有用
在省电模式
套餐
-
32引脚LQFP （ C8051F310 / 2/4 ）
-
28引脚QFN （ C8051F311 / 3/5 ）
-
24引脚QFN （ C8051F316 / 7 ）
交叉开关
类似物
外设
A
M
U
X
数字I / O
UART
SMBUS
SPI
PCA
定时器0
定时器1
定时器2
定时器3
端口0
端口1
端口2
端口3
10-bit
200ksps
ADC
+
-
+
-
电压
比较
温度
传感器
仅C8051F310 / 1/2 /3/6
可编程精密内部
振荡器
高速控制器内核
16 KB / 8 KB
ISP功能的Flash
14
中断
8051 CPU
(25MIPS)
DEBUG
电路
1280 B
SRAM
POR
WDT
修订版1.6 9/05
版权所有2005 Silicon Laboratories公司
C8051F31x
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。
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
N
OTES
:
2
修订版1.6
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
目录
1.系统Overview.................................................................................................... 17
1.1 。 CIP -51 微控制器核............................................ .............................. 27
1.1.1 。完全兼容8051 ............................................... ............................... 27
1.1.2 。提高吞吐量................................................ ............................... 27
1.1.3 。附加功能................................................ .................................. 28
1.2 。片上Memory............................................................................................... 29
1.3 。片内调试电路............................................. ...................................... 30
1.4 。可编程数字I / O和交叉开关........................................... ................ 31
1.5 。串口....................................................................................................... 32
1.6 。可编程计数器阵列............................................... ............................ 32
1.7 。 10位模数转换器........................................... .......................... 33
1.8 。比较..................................................................................................... 34
2.绝对最大额定值............................................. ..................................... 35
3.全球DC电气特性............................................ ........................ 36
4.引脚和封装定义............................................ ................................ 37
5. 10位ADC （ ADC0 ， C8051F310 / 1 /2/3 / 6只） .............................. .......................... 49
5.1 。模拟多路复用器................................................ ............................................ 49
5.2 。温度传感器................................................ ......................................... 50
5.3 。操作模式............................................... ........................................... 52
5.3.1 。启动转换............................................... ................................ 52
5.3.2 。跟踪方式................................................ ........................................ 53
5.3.3 。建立时间要求............................................... ...................... 54
5.4 。可编程窗口检测器............................................... ....................... 59
5.4.1 。窗口检测器在单端模式........................................... ...... 61
5.4.2 。窗口检测器在差分模式............................................. ......... 62
6.电压基准（ C8051F310 / 1/2/ 3/6只） ................................. ...................... 65
7.比较........................................................................................................... 67
8. CIP- 51微控制器............................................ .............................................. 77
8.1 。指令集................................................ .................................................. 。 78
8.1.1 。指令和CPU时序.............................................. ....................... 78
8.1.2 。 MOVX指令和程序存储器............................................. .... 79
8.2 。存储器结构................................................ ........................................ 83
8.2.1 。程序存储器................................................ ...................................... 83
8.2.2 。数据存储器................................................ ............................................ 84
8.2.3 。通用寄存器............................................... ....................... 84
8.2.4 。位寻址空间............................................... ......................... 84
8.2.5 。堆....................................................................................................... 84
8.2.6 。特殊功能寄存器............................................... ........................ 85
8.2.7 。注册说明................................................ ............................... 88
8.3 。中断处理程序................................................ ............................................... 91
8.3.1 。 MCU中断源和载体............................................. ........... 92
8.3.2 。外部中断................................................ .................................... 93
8.3.3 。中断优先级................................................ ..................................... 93
修订版1.6
3
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
8.3.4 。中断延迟................................................ ...................................... 93
8.3.5 。中断寄存器说明............................................... .................. 95
8.4 。电源管理模式............................................... ............................. 100
8.4.1 。空闲模式................................................ ................................................ 100
8.4.2 。 STOP模式................................................ .............................................. 101
9.复位Sources....................................................................................................... 103
9.1 。上电复位.............................................. ............................................... 104
9.2 。掉电复位/ VDD监视器........................................... .......................... 104
9.3 。外部复位................................................ ................................................ 105
9.4 。时钟丢失检测器复位.............................................. ........................... 106
9.5 。比较器复位................................................ ......................................... 106
9.6 。 PCA看门狗复位.............................................. ............................. 106
9.7 。 FLASH错误复位............................................... ............................................. 106
9.8 。软件复位................................................ ............................................... 106
10.闪存..................................................................................................... 109
10.1.Programming的闪存............................................ ....................... 109
10.1.1.Flash锁和钥匙的功能......................................... ...................... 109
10.1.2.Flash擦除程序........................................... ............................... 109
10.1.3.Flash写程序........................................... ................................ 110
10.2.Non性数据存储........................................... ................................... 110
10.3.Security选项.............................................. ............................................... 111
11.外部RAM ........................................................................................................ 115
12.振荡器............................................................................................................. 117
12.1.Programmable内部振荡器............................................. ...................... 117
12.2.External振荡器驱动电路............................................ .......................... 120
12.3.System时钟选择............................................. ..................................... 120
12.4.External晶体示例............................................. .................................. 122
12.5.External RC示例............................................. ........................................ 123
12.6.External电容示例............................................. .............................. 123
13.端口输入/输出............................................ .................................................. 125 ..
13.1.Priority交叉开关译码器............................................. ................................. 127
13.2.Port I / O初始化........................................... ............................................ 129
13.3.General目的端口I / O .......................................... ..................................... 131
14. SMBus的................................................................................................................... 141
14.1.Supporting文件.............................................. ..................................... 142
14.2.SMBus配置.............................................. ........................................ 142
14.3.SMBus操作.............................................. ............................................. 142
14.3.1.Arbitration............................................................................................... 143
........................................... 14.3.2.Clock低电平扩展................................... 144
14.3.3.SCL低超时........................................... ........................................ 144
14.3.4.SCL高（ SMBus空闲）超时....................................... ................... 144
14.4.Using SMBus的............................................. ............................................... 145
14.4.1.SMBus配置寄存器........................................... .................... 146
14.4.2.SMB0CN控制寄存器........................................... .......................... 149
14.4.3.Data注册............................................ ............................................. 152
4
修订版1.6
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
14.5.SMBus传输方式............................................. ..................................... 153
14.5.1.Master发送模式........................................... ............................ 153
14.5.2.Master接收模式........................................... ................................ 154
14.5.3.Slave接收模式........................................... .................................. 155
14.5.4.Slave发送模式........................................... .............................. 156
14.6.SMBus状态解码............................................. .................................... 157
15 。 UART0.................................................................................................................... 159
15.1.Enhanced波特率发生器............................................ ....................... 160
15.2.Operational模式.............................................. ........................................... 161
15.2.1.8位UART ............................................ ................................................. 161
15.2.2.9位UART ............................................ ................................................. 162
15.3.Multiprocessor通信.............................................. ...................... 163
16.增强型串行外设接口（ SPI0 ） ......................................... ............. 169
16.1.Signal Descriptions......................................................................................... 170
16.1.1.Master输出，从输入（ MOSI ） ..................................... ............................ 170
16.1.2.Master ，从机输出（ MISO ） ...................................... ............................ 170
16.1.3.Serial时钟（ SCK ） ......................................... ........................................ 170
16.1.4.Slave选择（ NSS ） ......................................... ....................................... 170
16.2.SPI0主模式工作............................................ ............................. 171
16.3.SPI0从模式工作............................................ ............................... 173
16.4.SPI0中断源............................................. ...................................... 173
16.5.Serial时钟时序............................................. ............................................ 174
16.6.SPI特殊功能寄存器............................................ .......................... 176
17.计时器................................................................................................................... 183
17.1.Timer 0和定时器1 ........................................... ............................................ 183
17.1.1.Mode 0 ： 13位计数器/定时器..................................... ........................... 183
17.1.2.Mode 1 ： 16位计数器/定时器..................................... ........................... 185
17.1.3.Mode 2 ： 8位计数器/定时器自动重载................................. ..... 185
17.1.4.Mode 3 ：两个8位计数器/定时器（仅限定时器0 ） ............................... 186 ..
17.2.Timer 2 .......................................................................................................... 191
17.2.1.16位定时器，自动重载........................................ ........................ 191
17.2.2.8位定时器，自动重载........................................ ........................ 192
17.3.Timer 3 .......................................................................................................... 195
17.3.1.16位定时器，自动重载........................................ ........................ 195
17.3.2.8位定时器，自动重载........................................ ........................ 196
18.可编程计数器阵列............................................. ............................... 199
18.1.PCA计数器/定时器............................................ ............................................ 200
18.2.Capture /比较模块............................................ ................................ 201
18.2.1.Edge触发的捕捉方式......................................... ....................... 202
18.2.2.Software定时器（比较）方式........................................ ................... 203
18.2.3.High高速输出模式......................................... ............................. 204
18.2.4.Frequency输出模式........................................... ............................. 205
18.2.5.8位脉宽调制器方式......................................... ................ 206
18.2.6.16位脉宽调制器方式......................................... .............. 207
修订版1.6
5
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
8/16 KB ISP功能的Flash MCU系列
模拟外设
-
10位ADC （ C8051F310 / 1/2/ 3/6只）
高速8051 μC核心
-
流水线指令结构;执行的70％的
-
-
内存
-
1280字节的内部数据RAM （ 1024 + 256 ）
-
16 KB （ C8051F310 / 1 /6/ 7）或8 KB （ C8051F312 / 3/4/ 5）
闪光灯;在系统可编程的512字节扇区
在1或2个系统时钟指示
高达25 MIPS的吞吐量与25 MHz时钟
扩展的中断处理程序
高达200 ksps的
达21 ，17，或13个外部单端或differen-
TiAl基投入
从外部引脚或V VREF
DD
内置温度传感器
外部转换启动输入
可编程迟滞和响应时间
可配置为中断或复位源
(Comparator0)
低电流（ < 0.5 μA ）
-
比较
片上调试
-
片内调试电路提供全速，
-
-
非侵入式的在系统调试
（无需仿真器）
提供了断点，单步，
检查/修改内存和寄存器
优越的性能仿真系统使用
ICE-芯片，目标吊舱，和插座
完整的开发套件
数码外设
-
29/25/21端口I / O;
-
-
-
-
所有的5 V容限高灌电流
硬件增强型UART ，与SMBus和SPI
串口
四个通用16位计数器/定时器
16位可编程计数器阵列（ PCA ）与五
捕捉/比较模块
实时使用PCA或定时器时钟功能和
外部时钟源
-
电源电压2.7 3.6 V
-
典型工作电流：
5毫安频率为25 MHz ;
-
-
典型的停止模式电流：
温度范围：
11 μA ，在32千赫
0.1 A
-40到+ 85℃
时钟源
-
内部振荡器： 24.5 MHz的± 2 ％的精度
-
-
支持无晶体UART操作
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟（ 1或2
销模式）
上的即时时钟源之间可以切换;有用
在省电模式
套餐
-
32引脚LQFP （ C8051F310 / 2/4 ）
-
28引脚QFN （ C8051F311 / 3/5 ）
-
24引脚QFN （ C8051F316 / 7 ）
交叉开关
类似物
外设
A
M
U
X
数字I / O
UART
SMBUS
SPI
PCA
定时器0
定时器1
定时器2
定时器3
端口0
端口1
端口2
端口3
10-bit
200ksps
ADC
+
-
+
-
电压
比较
温度
传感器
仅C8051F310 / 1/2 /3/6
可编程精密内部
振荡器
高速控制器内核
16 KB / 8 KB
ISP功能的Flash
14
中断
8051 CPU
(25MIPS)
DEBUG
电路
1280 B
SRAM
POR
WDT
修订版1.7
8/06
版权所有 2006年由Silicon Laboratories公司
C8051F31x
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。
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
N
OTES
:
2
修订版1.7
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
目录
1.系统Overview.................................................................................................... 17
1.1 。 CIP -51 微控制器核............................................ .............................. 27
1.1.1 。完全兼容8051 ............................................... ............................... 27
1.1.2 。提高吞吐量................................................ ............................... 27
1.1.3 。附加功能................................................ .................................. 28
1.2 。片上Memory............................................................................................... 29
1.3 。片内调试电路............................................. ...................................... 30
1.4 。可编程数字I / O和交叉开关........................................... ................ 31
1.5 。串口....................................................................................................... 32
1.6 。可编程计数器阵列............................................... ............................ 32
1.7 。 10位模数转换器........................................... .......................... 33
1.8 。比较..................................................................................................... 34
2.绝对最大额定值............................................. ..................................... 35
3.全球DC电气特性............................................ ........................ 36
4.引脚和封装定义............................................ ................................ 39
5. 10位ADC （ ADC0 ， C8051F310 / 1 /2/3 / 6只） .............................. .......................... 51
5.1 。模拟多路复用器................................................ ............................................ 51
5.2 。温度传感器................................................ ......................................... 52
5.3 。操作模式............................................... ........................................... 54
5.3.1 。启动转换............................................... ................................ 54
5.3.2 。跟踪方式................................................ ........................................ 55
5.3.3 。建立时间要求............................................... ...................... 56
5.4 。可编程窗口检测器............................................... ....................... 61
5.4.1 。窗口检测器在单端模式........................................... ...... 63
5.4.2 。窗口检测器在差分模式............................................. ......... 64
6.电压基准（ C8051F310 / 1/2/ 3/6只） ................................. ...................... 67
7.比较........................................................................................................... 69
8. CIP- 51微控制器............................................ .............................................. 79
8.1 。指令集................................................ .................................................. 。 80
8.1.1 。指令和CPU时序.............................................. ....................... 80
8.1.2 。 MOVX指令和程序存储器............................................. .... 81
8.2 。存储器结构................................................ ........................................ 85
8.2.1 。程序存储器................................................ ...................................... 85
8.2.2 。数据存储器................................................ ............................................ 86
8.2.3 。通用寄存器............................................... ....................... 86
8.2.4 。位寻址空间............................................... ......................... 86
8.2.5 。堆....................................................................................................... 86
8.2.6 。特殊功能寄存器............................................... ........................ 87
8.2.7 。注册说明................................................ ............................... 90
8.3 。中断处理程序................................................ ............................................... 93
8.3.1 。 MCU中断源和载体............................................. ........... 94
8.3.2 。外部中断................................................ .................................... 95
8.3.3 。中断优先级................................................ ..................................... 95
修订版1.7
3
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
8.3.4 。中断延迟................................................ ...................................... 95
8.3.5 。中断寄存器说明............................................... .................. 97
8.4 。电源管理模式............................................... ............................. 102
8.4.1 。空闲模式................................................ ................................................ 102
8.4.2 。 STOP模式................................................ .............................................. 103
9.复位Sources....................................................................................................... 105
9.1 。上电复位.............................................. ............................................... 106
9.2 。掉电复位/ V
DD
监控................................................. ..................... 106
9.3 。外部复位................................................ ................................................ 107
9.4 。时钟丢失检测器复位.............................................. ........................... 108
9.5 。比较器复位................................................ ......................................... 108
9.6 。 PCA看门狗复位.............................................. ............................. 108
9.7 。 FLASH错误复位............................................... ............................................. 108
9.8 。软件复位................................................ ............................................... 108
10.闪存..................................................................................................... 111
10.1.Programming的闪存............................................ ....................... 111
10.1.1.Flash锁和钥匙的功能......................................... ...................... 111
10.1.2.Flash擦除程序........................................... ............................... 111
10.1.3.Flash写程序........................................... ................................ 112
10.2.Non性数据存储........................................... ................................... 112
10.3.Security选项.............................................. ............................................... 113
10.4.Flash写入和擦除指引........................................... ....................... 115
10.4.1.V
DD
维护和V
DD
监控................................................. 115
10.4.2.PSWE维护............................................ ................................... 115
10.4.3.System时钟............................................ ............................................. 116
11.外部RAM ........................................................................................................ 119
12.振荡器............................................................................................................. 121
12.1.Programmable内部振荡器............................................. ...................... 121
12.2.External振荡器驱动电路............................................ .......................... 124
12.3.System时钟选择............................................. ..................................... 124
12.4.External晶体示例............................................. .................................. 126
12.5.External RC示例............................................. ........................................ 127
12.6.External电容示例............................................. .............................. 127
13.端口输入/输出............................................ .................................................. 129 ..
13.1.Priority交叉开关译码器............................................. ................................. 131
13.2.Port I / O初始化........................................... ............................................ 133
13.3.General目的端口I / O .......................................... ..................................... 135
14. SMBus的................................................................................................................... 145
14.1.Supporting文件.............................................. ..................................... 146
14.2.SMBus配置.............................................. ........................................ 146
14.3.SMBus操作.............................................. ............................................. 146
14.3.1.Arbitration............................................................................................... 147
........................................... 14.3.2.Clock低电平扩展................................... 148
14.3.3.SCL低超时........................................... ........................................ 148
14.3.4.SCL高（ SMBus空闲）超时....................................... ................... 148
4
修订版1.7
C8051F310/1/2/3/4/5/6/7
14.4.Using SMBus的............................................. ............................................... 149
14.4.1.SMBus配置寄存器........................................... .................... 150
14.4.2.SMB0CN控制寄存器........................................... .......................... 153
14.4.3.Data注册............................................ ............................................. 156
14.5.SMBus传输方式............................................. ..................................... 157
14.5.1.Master发送模式........................................... ............................ 157
14.5.2.Master接收模式........................................... ................................ 158
14.5.3.Slave接收模式........................................... .................................. 159
14.5.4.Slave发送模式........................................... .............................. 160
14.6.SMBus状态解码............................................. .................................... 161
15 。 UART0.................................................................................................................... 163
15.1.Enhanced波特率发生器............................................ ....................... 164
15.2.Operational模式.............................................. ........................................... 165
15.2.1.8位UART ............................................ ................................................. 165
15.2.2.9位UART ............................................ ................................................. 166
15.3.Multiprocessor通信.............................................. ...................... 167
16.增强型串行外设接口（ SPI0 ） ......................................... ............. 173
16.1.Signal Descriptions......................................................................................... 174
16.1.1.Master输出，从输入（ MOSI ） ..................................... ............................ 174
16.1.2.Master ，从机输出（ MISO ） ...................................... ............................ 174
16.1.3.Serial时钟（ SCK ） ......................................... ........................................ 174
16.1.4.Slave选择（ NSS ） ......................................... ....................................... 174
16.2.SPI0主模式工作............................................ ............................. 175
16.3.SPI0从模式工作............................................ ............................... 177
16.4.SPI0中断源............................................. ...................................... 177
16.5.Serial时钟时序............................................. ............................................ 178
16.6.SPI特殊功能寄存器............................................ .......................... 180
17.计时器................................................................................................................... 187
17.1.Timer 0和定时器1 ........................................... ............................................ 187
17.1.1.Mode 0 ： 13位计数器/定时器..................................... ........................... 187
17.1.2.Mode 1 ： 16位计数器/定时器..................................... ........................... 189
17.1.3.Mode 2 ： 8位计数器/定时器自动重载................................. ..... 189
17.1.4.Mode 3 ：两个8位计数器/定时器（仅限定时器0 ） ............................... 190 ..
17.2.Timer 2 .......................................................................................................... 195
17.2.1.16位定时器，自动重载........................................ ........................ 195
17.2.2.8位定时器，自动重载........................................ ........................ 196
17.3.Timer 3 .......................................................................................................... 199
17.3.1.16位定时器，自动重载........................................ ........................ 199
17.3.2.8位定时器，自动重载........................................ ........................ 200
18.可编程计数器阵列............................................. ............................... 203
18.1.PCA计数器/定时器............................................ ............................................ 204
18.2.Capture /比较模块............................................ ................................ 205
18.2.1.Edge触发的捕捉方式......................................... ....................... 206
18.2.2.Software定时器（比较）方式........................................ ................... 207
修订版1.7
5
C8051F317
25 MIPS ， 16 KB闪存， 24引脚混合信号MCU
模拟外设
两个比较器
高速8051 μC核心
-
-
-
-
-
流水线指令结构;执行的指令在1或2的70％的
系统时钟
高达25 MIPS的吞吐量为25 MHz的系统时钟
扩展的中断处理程序
-
-
-
可编程迟滞和响应时间
配置为产生中断或复位
低电流（ <0.5 μA ）
POR /欠压检测器
内存
1280字节的数据RAM（ 1024 + 256 ）
16 KB闪存;在系统可编程的512字节扇区（ 512字节
保留）
片上调试
-
-
-
片内调试电路提供全速，非侵入式的在系统
调试（无需仿真器）
提供了断点，单步，观察点
检查/修改存储器，寄存器和堆栈
数码外设
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
21 I / O端口;所有的可承受5V
1增强型硬件的SMBus （ I2C兼容）和UART串行
PORT
可编程的16位计数器/定时器阵列有三个捕获/比较
模块， WDT
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
实时时钟模式为最大省电
卓越的性能用仿真系统ICE芯片，目标吊舱，
插座
电源电压： 2.7 3.6 V
-
-
-
典型工作电流：5 mA的25兆赫
典型： 11 μA在32千赫
目标停止模式电流： <0.1 μA
温度范围： -40 + 85℃
时钟源
内部振荡器： 24.5兆赫， 2 ％的精度支持UART操作
外部振荡器：晶体， RC ，C或时钟（ 1或2引脚模式）
上的即时时钟源可以切换
包
24引脚QFN （无铅封装）
VDD
模拟/数字
动力
端口0
LATCH
端口1
LATCH
P
0
D
r
v
C
R
O
S
S
B
A
R
P
1
D
r
v
P
2
D
r
v
P
3
D
r
v
CP0
GND
UART
C2D
P0.0/VREF
P0.1
P0.2/XTAL1
P0.3/XTAL2
P0.4/TX
P0.5/RX
P0.6/CNVST
P0.7
硬件调试
RESET
/RST/C2CK
POR
掉电
OUT
8
0
5
1
16 KB
FL灰
256字节
SRAM
1 KB
SRAM
定时器
0,1,2,3 /
RTC
PCA /
WDT
SMBUS
SPI
端口2
LATCH
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
XTAL1
XTAL2
外
振荡器
电路
2%
国内
振荡器
系统时钟
C
o
SFR总线
r
e
P2.0
P2.1
P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P3.0/C2D
端口3
LATCH
+
-
+
-
CP1
小巧的外形
版权所有2005 Silicon Laboratories公司
9.14.2005
C8051F317
25 MIPS ， 16 KB闪存， 24引脚混合信号MCU
选的电气规范
(T
A
= -40至+85 C° ，V
DD
= 2.7 V ，除非另有说明）
参数
电源电压
电源电流
时钟= 25 MHz的
时钟= 1 MHz的
时钟= 32 kHz的; V
DD
MONITOR
残
振荡器关闭; V
DD
监视器启用
振荡器关闭; V
DD
监视器残疾人
内部振荡器
频率
24.0
24.5
25
兆赫
条件
全局特性
2.7
—
—
—
—
DC
—
6.4
0.36
9
10
<0.1
—
3.6
—
—
—
—
25
V
mA
mA
A
A
A
兆赫
民
典型值
最大
单位
电源电流
（ SHUTDOWN ）
时钟频率范围
包装信息
A
A1
b
D
D2
e
E
E2
L
L1
aaa
bbb
ccc
ddd
MM
最小典型最大
0.70 0.75 0.80
0.00 0.02 0.05
0.18 0.25 0.30
4.00 BSC
2.50 2.60 2.70
0.50 BSC
4.00 BSC
2.50 2.60 2.70
0.35 0.40 0.45
—
— 0.15
—
— 0.10
—
— 0.10
—
— 0.05
—
— 0.10
C8051F310DK开发套件
小巧的外形
版权所有2005 Silicon Laboratories公司
9.14.2005
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CD74HC563H
CD74HC164MG4
C124T102M5BX5CP
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