基于C8051F020芯片的總磷在線自動分析儀方案簡介

　1 概述

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

　　2 C8051F020的功能特點

　　C8051F020芯片的內部功能方框圖如圖1所示。

　　C8051F020微控制器的內核CIP-51在保持CISC結構及指令系統不變的基礎上對指令實行流水作業，該器件廢除了機器周期的概念，它的指令以時鐘周期為運行單位，因而大大提高了指令的運行速度。當晶振為25MHz時，C8051F020的指令執行速度峰值可達到25MIPS。CIP-51微控制器的存儲器結構與標準的8051類似，程序和數據存儲器共享同一地址空間，但可用不同的指令類型來訪問。

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

　　C8051F020有5個定時/計數器：T0、T1、T2、T3、T4。其中T0、T1和T2與標準8051用法一致。T3是一個具有自動重裝載功能的計數器，可以用作啟動ADC數據轉換、SMBus定時和通用計數器。T4可用作自動重裝載功能的16位定時/計數器、有捕獲功能的16位定時/計數器和 UART1的波特率發生器。其定時/計數器的工作模式均可通過配置相應的特殊功能寄存器來設定。