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C8051F350中文手册:详解混合信号ISPFLASH微控制器特性与应用
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更新于2024-07-27
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C8051F350是一款混合信号ISPFLASH微控制器,由新华龙电子有限公司提供技术支持。这款微控制器特别适合那些需要高精度模拟功能的项目,包括24位或16位无失码ADC,具有出色的非线性精度达到0.0015%,并且能够实现可编程转换速率高达1ksps。它具备8路输入多路选择器,以及1到128倍的可编程增益放大器(PGA),内置一个温度传感器,方便监测环境条件。 C8051F350还拥有两个8位电流输出DAC,可用于模拟信号的精确控制,其中包括比较器模块,其回差电压和响应时间都支持用户自定义配置。这些特性使其成为可以作为中断或复位源的多功能组件。为了节省电力,它具有极低的待机电流(小于0.4微安)。 值得一提的是,C8051F350内置了片内调试电路,支持全速、非侵入式在系统调试功能,无需外部仿真器,这对于开发效率的提升极为有利。它提供了断点设置、单步执行、内存和寄存器观察与修改的能力,相比传统的仿真系统,其性能更为优越。此外,C8051F350的开发套件成本低廉且功能齐全,适合快速原型制作和批量生产。 供电方面,该微控制器的工作电压范围广泛,从2.7V到3.6V,能够适应不同的应用需求。在典型工作条件下,它在25MHz时的电流消耗为5.8mA,而在32KHz时降至11μA,而在停止状态下,电流消耗仅为0.1μA,表现出出色的能效。温度范围覆盖-40°C至+85°C,确保了设备在各种极端环境下的稳定运行。 C8051F350的核心基于高速8051微控制器架构,具有流水线设计,能够实现高效的数据处理和控制任务。这款微控制器以其丰富的模拟特性、强大的调试功能和节能特性,是现代电子系统设计中的理想选择。
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C8051F350/1/2/3 混合信号 ISP FLASH 微控制器
1.5 两个 8 位电流输出 DAC
C8051F350/1//2/3内部有两个8位电流方式数/模转换器(IDAC)。IDAC的最大输出电流可
以有四种不同的设置:0.25mA、0.5mA、1mA和2mA。IDAC具有灵活的输出更新机制,允许
无缝满度变化,支持无抖动波形更新。IDA0有三种更新方式:软件命令、定时器溢出或与外
部信号同步。图1.8给出了IDAC的原理框图。
IDA0
88
Current
Output
8-bit Digital
Input
IDA1
88
Current
Output
8-bit Digital
Input
Data Write
Timer 0
Timer 1
Timer 2
Timer 3
CNVSTR
Data Write
Timer 0
Timer 1
Timer 2
Timer 3
CNVSTR
图1.8 IDAC原理框图
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C8051F350/1/2/3 8KB ISP FLASH 微控制器
1.6 可编程比较器
C8051F350/1/2/3器件内部包含一个带输入多路选择器的可软件配置的电压比较器。该比
较器具有可编程的响应时间和回差电压,并有两个输出。可以将两个比较器输出连到端口引
脚:一个同步锁存输出(CP0)或一个异步未锁存的输出(CP0A)。比较器能在上升沿、下降
沿产生中断,或在两个边沿都产生中断。当MCU工作在空闲方式时,这些中断可用于唤醒
MCU。比较器0还可以被配置为复位源。图1.9给出了该比较器的原理框图。
VDD
Reset
Decision
Tree
+
-
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
(SYNCHRONIZER)
GND
CP0
(synchronous output)
CP0A
(asynchronous output)
Interrupt
Logic
Port I/O
Pins
图1.9 比较器0原理框图
1.7 串行端口
C8051F350/1/2/3系列MCU内部有一个SMBus/I
2
C接口、一个具有增强型波特率配置的全双
工UART和一个增强型SPI接口。每种串行总线都完全用硬件实现,都能向CIP-51产生中断,
因此需要很少的CPU干预。
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C8051F350/1/2/3 混合信号 ISP FLASH 微控制器
1.8 端口输入/输出
C8051F350/1/2/3有17个I/O引脚(两个8位口和一个1位口)。C8051F350/1/2/3端口的工作情
况与标准8051相似,但有一些改进。每个端口引脚都可以被配置为模拟输入或数字I/O引脚。
被选择作为数字I/O的引脚还可以被配置为推挽或漏极开路输出。在标准8051中固定的“弱上
拉”可以被总体禁止以节省功耗。
数字交叉开关允许将内部数字系统资源映射到端口I/O引脚。可通过设置交叉开关控制寄
存器将片内的计数器/定时器、串行总线、硬件中断或其它数字信号配置为出现在端口I/O引脚。
这一特性允许用户根据自己的特定应用选择通用端口I/O和所需要的模拟和数字资源的组合。
XBR0, XBR1,
PnSKIP 寄存器
数字
交叉开关
优先权
译码器
2
P0
I/O
单元
P0.0
P0.7
8
PnMDOUT, PnMDIN
寄存器
UART
(内部数字信号)
高优先级
低优先级
SYSCLK
2
SPI
T0, T1
2
4
PCA
4
CP0
输出
SMBus
2
P1
I/O
单元
P1.0
P1.7
8
(端口锁存器)
P0
(P0.0-P0.7)
(P1.0-P1.7)
8
8
P1
(P2.0)
P2
P2
I/O
单元
P2.0
图1.10 端口I/O原理框图
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C8051F350/1/2/3 8KB ISP FLASH 微控制器
1.9 可编程计数器阵列
可编程计数器/定时器阵列(PCA0)与标准8051的计数器/定时器相比,它具有更强的功
能并且需要较少的CPU干预。PCA包括一个专用的16位计数器/定时器时间基准和3个可编程的
16位捕捉/比较模块。时间基准的时钟可以是下面的六个时钟源之一:系统时钟、系统时钟/4、
系统时钟/12、外部振荡源频率/8、定时器0溢出、外部时钟输入(ECI)。
每个捕捉/比较模块都有六种工作方式:边沿触发捕捉、软件定时器、高速输出、8位或16
位脉冲宽度调制器、频率输出。此外,捕捉/比较模块2还可被用作看门狗定时器(WDT)。在
系统复位后,捕捉/比较模块2被配置并被使能为WDT方式。PCA捕捉/比较模块的I/O和外部时
钟输入可以通过数字交叉开关连到端口I/O。
捕捉/比较
模块 1
捕捉/比较
模块 0
捕捉/比较
模块 2 / WDT
CEX1
ECI
交叉开关
CEX2
CEX0
端口 I/O
16位计数器/定时器
PCA
时钟
选择
电路
SYSCLK/12
SYSCLK/4
定时器 0 溢出
ECI
SYSCLK
外部时钟/8
图1.11 PCA原理框图
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C8051F350/1/2/3 混合信号 ISP FLASH 微控制器
2. 极限参数
表 2.1 极限参数*
参 数 条 件 最小值 典型值 最大值 单位
环境温度(通电情况下)
-55 125
℃
储存温度
-65 150
℃
任何引脚(VDD、AV + 和端口I/O除外)相
对DGND的电压
-0.3 VDD+0.3 V
任何端口I/O引脚或/RST相对DGND的电压
-0.3 5.8 V
VDD相对于DGND的电压
-0.3 4.2 V
AV + 相对于AGND的电压
-0.3 4.2 V
任一端口引脚的最大输出灌电流
100 mA
任一其它I/O引脚的最大输出灌电流
50 mA
任一端口引脚的最大输出拉电流
100 mA
任一其它I/O引脚的最大输出拉电流
50 mA
通过VDD、AV + 和DGND和AGND的最大总
电流
500 mA
*注:超过这些列出的“极限参数”可能导致器件永久性损坏。长时间在最大允许值或超
过最大允许值的条件下工作可能影响器件的可靠性。
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