【文章內(nèi)容簡介】 7個(gè)中斷源 Silicon Labs 公司 C8051F系列 單片機(jī) 擴(kuò)展了中斷處理這對(duì)于時(shí)實(shí)多任務(wù)系統(tǒng)的處理是很重要的擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向 CIP51提供 22個(gè)中斷源允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷一個(gè)中斷處理需要較少的 CPU干預(yù)卻有更高的執(zhí)行效率 C8051F系列單片機(jī) ? 集成了豐富的模擬資源，絕大部分的C8051F系列 單片機(jī) 都集成了單個(gè)或兩個(gè) ADC，在片內(nèi)模擬開關(guān)的作用下可實(shí)現(xiàn)對(duì)多路模擬信號(hào)的采集轉(zhuǎn)換；片內(nèi) ADC的采樣精度最高可達(dá) 24bit，采樣速率最高可達(dá) 500ksps，部分型號(hào)還集成了單個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的高分辨率 DAC，可滿足絕大多數(shù)混合信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)與模擬電子系統(tǒng)的無縫接口；片內(nèi)溫度傳感器則可以迅速而精確的監(jiān)測環(huán)境溫度并通過程序作出相應(yīng)處理，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 ? 集成了豐富的外部設(shè)備接口。具有兩路 UART和最多可達(dá) 5個(gè)定時(shí)器等，此外還根據(jù)不同的需要集成了 SPI、 USB、 CAN等接口。外設(shè)接口在不使用時(shí)可以分別禁止以降低系統(tǒng)功耗。與其他類型的 單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)相同的功能需要多個(gè)芯片的組合才能完成相比，C8051單片機(jī)不僅減少了系統(tǒng)成本，更大大降低了功耗。 C8051F系列單片機(jī) ? 具有獨(dú)立的片內(nèi)時(shí)鐘源 (精度最高可達(dá) %)，設(shè)計(jì)人員既可選擇外接時(shí)鐘，也可直接應(yīng)用片內(nèi)時(shí)鐘，同時(shí)可以在內(nèi)外時(shí)鐘源之間自如切換。片內(nèi)時(shí)鐘源降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)可靠性，而時(shí)鐘切換功能則有利于系統(tǒng)整體功耗的降低。 ? 提供空閑模式及停機(jī)模式等多種電源管理方式來降低系統(tǒng)功耗 ? 實(shí)現(xiàn)了 I/O從固定方式到交叉開關(guān)配置。固定方式的 I/O端口，既占用引腳多，配置又不夠靈活。在 C8051F中，則采用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)以硬件方式實(shí)現(xiàn) I/O端口的靈活配置，外設(shè)電路單元通過相應(yīng)的配置寄存器控制的交叉開關(guān)配置到所選擇的端口上。 C8051F系列單片機(jī) ? 復(fù)位方式多樣化， C8051F把 80C51單一的外部復(fù)位發(fā)展成多源復(fù)位，提供了上電復(fù)位、掉電復(fù)位、外部引腳復(fù)位、軟件復(fù)位、時(shí)鐘檢測復(fù)位、比較器0復(fù)位、 WDT復(fù)位和引腳配置復(fù)位。眾多的復(fù)位源為保障系統(tǒng)的安全、操作的靈活性以及零功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來極大的好處。 ? 從傳統(tǒng)的仿真調(diào)試到基于 JTAG接口的在系統(tǒng)調(diào)試。 C8051F在 8位 單片機(jī) 中率先配置了標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG接口。 C8051F的 JTAG接口不僅支持 Flash ROM的讀 /寫操作及非侵入式在系統(tǒng)調(diào)試，它的 JTAG邏輯還為在系統(tǒng)測試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制，可對(duì)所有器件引腳、 SFR總線和 I/O口弱上拉功能實(shí)現(xiàn)觀察和控制。 ? C8051F系列 單片機(jī) 型號(hào)齊全，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇不同規(guī)模和帶有特定外設(shè)接口的型號(hào)，提供從多達(dá) 100個(gè)引腳的高性能單片機(jī)到最小 3mmX3mm的封裝，滿足不同設(shè)計(jì)的需要。 ? 基于上述特點(diǎn)， C8051F系列 單片機(jī) 作為 SoC芯片的杰出代表能夠滿足絕大部分場合的復(fù)雜功能要求，并在嵌入式領(lǐng)域的各個(gè)場合都得到了廣泛的應(yīng)用：在工業(yè)控制領(lǐng)域，其豐富的模擬資源可用于工業(yè)現(xiàn)場多種物理量的監(jiān)測、分析及控制和顯示；在便攜式儀器領(lǐng)域，其低功耗和強(qiáng)大的外設(shè)接口也非常適合各種信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和傳輸；此外，新型的 C8051F5xx系列單片機(jī)也在汽車電子行業(yè)中嶄露頭角。正是這些優(yōu)勢，使得 C8051單片機(jī)在進(jìn)入中國市場的短短幾年內(nèi)就迅速風(fēng)靡，相信隨著新型號(hào)的不斷推出以及推廣力度的不斷加大，C8051系列單片機(jī)將迎來日益廣闊的發(fā)展空間，成為嵌入式領(lǐng)域的時(shí)代寵兒。 C8051F系列單片機(jī) 單片機(jī)系統(tǒng)組成 單片機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。 硬件系統(tǒng)主要由單片機(jī)芯片配上少量的外圍元件以及被控對(duì)象組成。 軟件系統(tǒng)通常只包括用匯編語言或 C 語言編寫的監(jiān)控程序（主程序）以及若干個(gè)完成某一特定功能的子程序。 Nanjing college of information Technology 三、 單片機(jī) C 語言 Nanjing college of information Technology 常用單片機(jī)系列介紹 （一） 單片機(jī)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)語言 匯編語言或 C 語言 匯編語言的優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行效率高，可直接對(duì)硬件內(nèi)部進(jìn)行控制，缺點(diǎn)是需對(duì)硬件有更深入的了解，而且編程效率不高，并且與機(jī)器的體系結(jié)構(gòu)仍有一定的依賴關(guān)系 （ 二 )用 C 語言 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) : ? 不需要了解處理器的指令集，對(duì) 8051 的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)也不必要了解 。 ? 寄存器分配和尋址方式由編譯器進(jìn)行管理 ?可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù) ?與使用匯編語言編程相比，程序的開發(fā)和調(diào)試時(shí)間大大縮短 Nanjing college of information Technology 常用單片機(jī)系列介紹 （二 )用 C 語言 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) : ?庫文件可提供許多標(biāo)準(zhǔn)的例程，例如格式化輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和浮點(diǎn)運(yùn)算加入到應(yīng)用程序當(dāng)中 ?通過 C可實(shí)現(xiàn)模塊化編程技術(shù)，從而可將已編制好的程序加入到新程序中 ?C 語言可移植性好且非常普及 ， C編譯器幾乎適用于所有的目標(biāo)系統(tǒng)，已完成的軟件項(xiàng)目可以容易地轉(zhuǎn)換到其它的處理器或環(huán)境 Nanjing college of information Technology 常用單片機(jī)系列介紹 （二 )用 C 語言 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) : （１） 開發(fā)速度大大加快。 （２） 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法。 （３） 可移植性強(qiáng)。 （４） 程序易讀易改， 調(diào)試方便。 （５） 可以與匯編語言混編， 發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。 Nanjing college of information Technology 常用單片機(jī)系列介紹 (三） C語言編譯器與程序開發(fā)過程 Nanjing college of information Technology 8051程序開發(fā)過程 1. 創(chuàng)建 C 或匯編語言的源程序 2. 編譯或匯編源文件 3. 糾正源文件中的錯(cuò)誤 4. 從編譯器和匯編器連接目標(biāo)文件 5. 測試連接的應(yīng)用程序 有關(guān)概念 仿真：對(duì)用戶編寫的程序進(jìn)行運(yùn)行，檢查、驗(yàn)證運(yùn)行邏輯和運(yùn)行流程等 軟件仿真：用軟件仿真用戶編寫的程序，缺點(diǎn)是無法掛接硬件 硬件仿真：使用硬件仿真器對(duì)用戶編寫的程序，進(jìn)行驗(yàn)證也是必須的驗(yàn)證手段 Keil：德國 Keil Software/Keil Elektronik 公司，專門生產(chǎn)微處理器編譯軟件 μVision2 ：編譯 /仿真環(huán)境 KEIL與 μVision ２區(qū)別 KEIL 是基于 80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái) ,即編譯器。 μVision ２集成開發(fā)環(huán)境。是將編輯、編譯、匯編、鏈接和調(diào)試等各階段都集成在一個(gè)程序內(nèi)的集成開發(fā)環(huán)境。 Nanjing college of information Technology （四） KEIL 編譯器介紹 （四） KEIL 編譯器 ? C51優(yōu)化 C編譯器 ? A51宏匯編器 ? BL51代碼連接器 /定位器 ? OC51目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換器 ? OH51目標(biāo)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換器 ? LIB51庫文件管理器 ? Windows版 dScope51模擬器 /調(diào)試器 （ 7） Windows版 μVision/51 Nanjing college of information Technology KEIL 編譯器組成 （四） KEIL 編譯器 （ 1） C51優(yōu)化 C編譯器 產(chǎn)生 8051 單片機(jī)使用的代碼，但它不是一個(gè)適合8051目標(biāo)硬件的通用 C 編譯器 . C51 編譯器是一個(gè)主動(dòng)優(yōu)化編譯器，意思是編譯器分析所產(chǎn)生的代碼并使之成為最高效的指令序列，這確保了 C 程序在最小程序空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)盡可能高效的運(yùn)行。 ! 常量合并、 跳轉(zhuǎn)優(yōu)化、 無用代碼消除、 寄存器變量、 參數(shù)通過寄存器傳遞、 全局共用的子表達(dá)式消除 Nanjing college of information Technology KEIL 編譯器個(gè)組成部分的功能 （四） KEIL 編譯器 （ 2） A51宏匯編器 A51 宏匯編器是用于 8051單片機(jī)家族的宏匯編器，它將符號(hào)形式的匯編語言轉(zhuǎn)換成可再定位的目標(biāo)代碼。 A51 匯編器將一個(gè)匯編源文件轉(zhuǎn)換成一個(gè)浮動(dòng)目標(biāo)模塊。目標(biāo)文件包含了供 dScope或硬件仿真器使用的全部符號(hào)信息， A51 匯編器還產(chǎn)生一個(gè)列表文件。其中可包含符號(hào)表和交叉參考信息。 Nanjing college of information Technology （四） 編譯器介紹 （四） KEIL 編譯器 LIB51庫文件管理器 本庫管理器讓你建立和維護(hù)庫文件一個(gè)庫文件是格式化的目標(biāo)模塊由編譯器或匯編器產(chǎn)生的集合庫文件提供了一個(gè)方便的方法來組合和使用大量的連接程序可能用到的目標(biāo)模塊 Nanjing college of information Technology （四） KEIL 編譯器 （ 3） BL51代碼連接器 /定位器 本 BL51是具有代碼分段功能的連接 /重定位器它組合一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)模塊成一個(gè) 8051的執(zhí)行程序此連接器處理外部和全局?jǐn)?shù)據(jù)并將可重定位的段分配到固定的地址上 本 BL51連接器處理由 Keil C51編譯器 A51匯編器和 Intel