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CYGNAL单片机简介
张强
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C8051Fxxx 系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051 兼容的微控制器
内核，与MCS-51 指令集完全兼容。除了具有标准8052 的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。参见表1.1 的产品选择指南可快速查看每个MCU 的特性。
MCU 中的外设或功能部件包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电
压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/ I2C、UART、SPI、可编程计数器/定时器阵列（PCA）、定时器、数字I/O 端口、电源监视器、看门狗定时器（WDT）和时钟振荡器等。所有器件都有内置的FLASH 程序存储器和256 字节的内部RAM，有些器件内部还有位于外部数据存储器空间的RAM，即XRAM。
C8051Fxxx 单片机采用流水线结构，机器周期由标准的12 个系统时钟周期降为1 个系统
时钟周期，处理能力大大提高，峰值性能可达25MIPS。
C8051Fxxx 单片机是真正能独立工作的片上系统（SOC）。每个MCU 都能有效地管理模
拟和数字外设，可以关闭单个或全部外设以节省功耗。FLASH 存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051 固件。应用程序可以使用MOVC 和MOVX 指令对FLASH 进行读或改写，每次读或写一个字节。这一特性允许将程序存储器用于非易失性数据存储以及在软件控制下更新程序代码。
片内JTAG 调试支持功能允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU 进行非侵入式（不
占用片内资源）、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。在使用JTAG 调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。每个MCU 都可在工业温度范围（-45℃到+85℃）内用2.7V-3.6V（F018/019 为2.8V-3.6V）的电压工作。端口I/O、/RST 和JTAG 引脚都容许5V 的输入信号电压。
1.1 CIP-51TM 内核
C8051Fxxx 系列器件使用Cygnal 的专利CIP-51 微控制器内核。CIP-51 与MCS-51TM 指
令集完全兼容，可以使用标准803x/805x 的汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51 内核具有标准8052 的所有外设部件，包括3 个16 位的计数器/定时器、一个全双工UART、256 字节内部RAM 空间、128 字节特殊功能寄存器（SFR）地址空间及4 个8 位的I/O 端口。CIP-51还另外有增加的模拟和数字外设或功能部件。CIP-51 采用流水线结构，与标准的8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标准的8051 中，除MUL 和DIV 以外所有指令都需要12 或24 个系统时钟周期。而对于CIP-51内核，70%的指令的执行时间为1 或2 个系统时钟周期，只有4 条指令的执行时间大于4 个系统时钟周期。
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