C8051F與80C51系列單片機的不同初始化

摘要：C8051F系列單片機是Cygnal公司出品的高速單片機，它與80C51系列單片機指令集兼容，但比后者增加了許多資源，從而為嵌入式系統的開發提供了極大的方便。文中介紹了這兩者在結構上的差異以及編程時應注意的問題，并給出了它們較完整的初始化程序。

    關鍵詞：特殊功能寄存器SDR；先權交叉開關譯碼器；交叉開關控制寄存器

１　引言

近３０年來，世界各主要電子元器件生產廠商紛紛推出自己各具特色的單片機產品。而在百花齊放的單片機家族中，８０Ｃ５ｌ系列一直扮演著重要的角色。該單片機在教學、科研等領域已經成為入門單片機并成為單片機應用的首選，該產品以其易讀性好、擴展能力強而著稱，從而成為廣大從事單片機開發者最熟悉、最具代表的機型。但人們往往在熟悉８０Ｃ５１單片機之后又選擇別的系列單片機開發產品，這是因為８０Ｃ５１具有運算速度慢、功耗大、內部資源少等不足，所以限制了其使用范圍。Ｃｙｇｎａｌ公司推出的Ｃ８０５ｌＦ系列單片機既彌補了８０Ｃ５１系列的不足，又與ＭＣＳ—５ｌ指令集兼容。Ｃ８０５ｌＦｘｘｘ系列單片機是完全集成的混合信號系統級芯片，具有與８０５１指令集完全兼容的ＣＩＰ－５１內核。它在單片內集成了構成一個單片機數據采集或控制系統所需要的幾乎所有模擬和數字外設及其它功能部件。這些外設或功能部件包括：ＡＤＣ、可編程增益放大器、ＤＡＣ、電壓比較器、電壓基準、溫度傳感器、ＳＭＢｕｓ／Ｉ２Ｃ、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、定時器、可編程計數器／定時器陣列（ＰＣＡ）、內部振蕩器、看門狗定時器及電源監視器等。這些外設部件的高集成度為設計小體積、低功耗、高可靠性、高性能的單片機應用系統提供了很大的方便，同時也可以使整體系統的成本大大降低。

熟悉ＭＣＳ—５１系列單片機的工程技術人員可以很容易地掌握Ｃ８０５１Ｆｘｘｘ的應用技術并進行軟件移植。但不能將８０５１的程序直接應用于Ｃ８０５１Ｆ單片機中，因為這兩種系列的單片機內部資源存在較大的差異，因此，完全照搬、移植是行不通的，必須經過“改良”（主要是初始化控制字的改寫）才能正確運行。本文以Ｃ８０５１Ｆｘｘｘ系列單片機中資源最豐富、功能最多、運算速度最快（達到１００ＭＩＰＳ）的Ｃ８０５１Ｆ１２Ｘ系列為例，介紹其與８０Ｃ５１的主要不同之處以及開發時應注意的問題，同時給出了其完整的、且經過運行驗證的源程序。

圖1

２　結構差異

Ｃ８０５１Ｆ１２Ｘ單片機與８０５１單片機在結構上的最大區別有四點：外引腳采用交叉開關配置；系統時鐘源多樣且控制靈活；內部特殊功能寄存器ＳＦＲ種類數量增多；具有基于ＪＴＡＧ接口的在系統調試功能。下面主要介紹前三部分內容。

２．１ 可編程數字Ｉ／Ｏ和交叉開關

可編程數字Ｉ／Ｏ和交叉開關是一個大的數字開關網絡，它允許將內部數字系統資源分配給端口Ｉ／Ｏ引腳。與具有標準復用數字Ｉ／Ｏ的微控制器不同，這種結構支持所有的功能組合。可通過設置交叉開關控制寄存器（ＸＢＲ２、ＸＢＲ１和ＸＢＲ０）將片內的計數器／定時器、串行總線、硬件中斷、ＡＤＣ轉換啟動輸入、比較器輸出以及微控制器內部的其它數字信號配置為在端口Ｉ／Ｏ引腳出現，這就使用戶可以根據自己的特定應用選擇通用端口Ｉ／Ｏ和需數字資源的組合。而不同于８０５１單片機的引腳基本是固定分配的。Ｃ８０５１Ｆ系列通過優先權交叉開關譯碼器來控制數字開關網絡，優先權交叉開關譯碼器的值由交叉開關控制寄存器（ＸＢＲ２、ＸＢＲ１和ＸＢＲ０）來配置，如圖１所示。優先權交叉開關譯碼器按優先權順序從Ｐ０．０開始，可以一直分配到Ｐ３．７，它為數字外設所分配的端口引腳的優先順序是按系統默認

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