C8051F020与80C51单片机的异同点
8051与C8051区别
C8051F020与80C51单片机的异同点作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间：2008-8-19 13:36:06点击数：64【字体：】1 引言80C51系列单片机及其衍生产品在我国乃至全世界范围获得了非常广泛的应用。
单片机领域的大部分工作人员都熟悉80C51单片机，各大专院校都采用80C51系列单片机作为教学模型。
随着单片机的不断发展，市场上出现了很多高速、高性能的新型单片机，基于标准8051内核的单片机正面临着退出市场的境地。
为此，一些半导体公司开始对传统8051内核进行大的构造，主要是提高速度和增加片内模拟和数字外设，以期大幅度提高单片机的整体性能。
其中美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机把80C51系列单片机从MCU时代推向SoC时代，使得以8051为内核的单片机上了一个新的台阶。
C8051F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CIP-51微控制器内核，采用流水线结构，单周期指令运行速度是8051的12倍，全指令集运行速度是原来的9.5倍。
熟悉NCS-51系列单片机的工程技术人员可以很容易地掌握C8051F的应用技术并能进行软件的移植。
但是不能将8051的程序完全照搬的应用于C8051F单片机中，这是因为两者的内部资源存在较大的差异，必须经过加工才能予以使用。
其中C8051F020以其功能较全面，应用较广泛的特点成为C8051F的代表性产品，其性能价格比在目前应用领域也极具竞争力。
C8051F020的内部电路包括CIP-51微控制器内核及RAM、ROM、I／O口、定时／计数器、ADC、DAC、PCA、SPI和SMBus 等部件，即把计算机的基本组成单元以及模拟和数字外设集成在一个芯片上，构成一个完整的片上系统(SoC)。
本文将介绍C8051F020单片机与80C51的异同点(主要是不同之处)及初学者编程时应该注意的问题，并给出经过Cygnal 开发工具IDE调试环境软件验证的源程序。
单片机
2 C8051F020单片机本课题中，将采用BT F020单片机开发板作为开发的硬件环境。
BT F020开发板以C8051F020单片机为核心进行设计，集成了各种外围设备，具有功能强大、使用方便的特点。
本章中，将对这一硬件开发环境进行介绍，为后续开发做准备。
2.1 BT F020单片机开发板BT F020开发板是新华龙公司为方便C8051F020单片机的开发和使用而设计的一款开发板，也可以作为学习单片机的一种工具。
它在板上集成了诸多常用的功能模块，可以免去硬件设计工作而直接进行软件开发，应用灵活且功能强大。
2.1.1 C8051F020单片机特点单片机是指在一块单晶芯片中集成中央处理器、运算器、存储器、I/O口以及其他功能部件，使得一块单晶芯片就构成了具有一定功能的计算机。
单片机从出现到现在已经有30多年的历史，无论是运算速度、存储空间，还是指令集、体积等，都有了十分迅速的发展，这也使得利用单片机进行数字信号处理的简单运算成为可能。
在各种单片机产品中，Intel公司的MCS-51系列单片机是应用最为广泛的一种，许多常见的单片机产品都采用这一内核，具有极强的灵活性和扩展性。
现在，随着技术的进一步发展，人们已经能够制造出性能极佳的单片机，在计算能力上甚至可与DSP媲美。
但是，单片机发展的更为一般的趋势，是努力提高8位单片机的性能。
许多实时测控系统应用8位单片机就足以完成控制功能，因此提升8位单片机的性能就显得十分重要。
C8051F020微控制器就是美国Silabs公司推出的C8051F系列中的一款单片机，它把80C51系列推上了一个新的高度，将单片机从MCU时代带入了SoC时代，而这正是超大规模集成电路发展所带来的必然趋势。
C8051F020微控制器采用了CIP－51内核，指令与存储器结构均与标准的8051单片机类似，程序和数据存储器共享同一地址空间，但可用不同的指令类型来访问。
同时，在保持标准51单片机CISC结构及指令系统不变的基础上实现了流水线功能，70%的指令的执行时间为1或2个系统时钟周期，相比于标准8051单片机12-24个时钟周期，运行速度大大提高。
C8051F020单片机
C8051F020单片机C8051F020单片机简介单片机（Microcontroller Unit，缩写为MCU）是一种集成了中央处理器（CPU）、片内存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口（I/O）、定时器/计数器和其他功能模块的微型计算机系统。
单片机被广泛应用于家电、汽车电子、医疗设备、电力系统等领域。
C8051F020单片机作为Silicon Labs开发的一款8位低功耗单片机，具有较高的性价比和广泛的应用领域。
本文将对C8051F020进行详细介绍。
一、C8051F020单片机的特点与功能C8051F020单片机具有以下特点和功能：1. 架构优势：C8051F020基于Silicon Labs的成熟8位CPU架构，具有高效的指令执行能力和较低的功耗。
2. 丰富的存储器：C8051F020拥有8KB的闪存（Flash）用于程序存储，可以在电源关闭后保持程序不丢失。
此外，它还配备了256字节的数据闪存（Data Flash）和256字节的电子可擦除可编程只读存储器（EPROM）。
3. 综合的外设：C8051F020单片机具有多个通用输入输出引脚（GPIO），可用于各种外设和传感器的连接。
此外，它还提供了模拟与数字转换器（ADC）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）以及定时器/计数器等功能。
4. 低功耗设计：C8051F020采用了优化的低功耗设计，具有多种休眠模式和快速唤醒功能，可在长时间运行的场景下降低功耗。
5. 开发工具支持：Silicon Labs提供完善的开发工具套件，包括集成开发环境（IDE）、调试器和仿真器等，方便开发者进行软件开发和调试。
二、C8051F020单片机的应用领域C8051F020单片机广泛应用于以下领域：1. 家电控制：C8051F020可用于控制家电产品，如空调、洗衣机、冰箱等，通过外围电路与其他传感器和执行器进行交互。
2. 工业自动化：C8051F020提供了丰富的通用输入输出引脚和通信接口，可用于工业自动化控制系统，如PLC、工业机器人等。
C8051F020概述
13
12-位 模拟---数字转换器(ADC0)
12-bit片上 逐次逼近型(SAR) 模拟—数字转换器 (ADC0) 9通道多路输开关和可编程的增益放大器 ADC 通过它专用寄存器编程 一个输入通道连接到内部温度传感器,其他的8个通则连接到 外部的输入引脚
14
8-Bit 模拟—数字转换器(ADC1)
CIP-51 介绍
CIP-51 是 Silicon Labs 公司的 C8051F020 MCU的CPU CIP-51实现了标准的 8051 结 构和定制的外设。 在25 MHz时,其峰值速度可达到 25MIPS CIP-51总共有 109 指令
3
C8051F020 系统概览
Silicon Labs 公司的 C8051F020是一款高集成 度的单芯片片上系统的混 合信号芯片，100引脚封装
98 90 88 80
ADC1CF
AMX1SL
P3IF
P2
SCON0 P1 TCON
EMI0TC
SBUF0 TMR3CN TMOD SPI0CFG TMR3RLL TL0
EMI0CF
SPIODAT TMR3RLH TL1
P0MDOUT
ADC1 TMR3L TH0
P1MDOUT
SPI0CKR TMR3H TH1
ADC1 也可以使用模拟电源 电压(AV+)作为参考电压。
18
内部参考电压发生器
内部参考电压电路由一个1.2 V 的带隙基准电压发生器和一个 2倍增益的输出缓冲放大器组成(2.4 V 输出)
内部的参考电压可以通过VREF引脚连到应用系统中的外部器 件也可以连到芯片的其它电压参考上
内部参考电压的使能/禁止及ADC0,ADC1的参考电压的选择 是通过参考电压控制寄存器REF0CN来配置的.
C8051F020与80C51单片机的异同点
C8051F020与80C51单片机的异同点摘要：随着经济全球化的发展，带动着全球科技的不断进步，与此同时科技的进步也正在促进着经济的不断发展，现在市场上出现大量单片机的加工和制造厂商，这些生产厂商都希望能在市场经济中占据一席市场地位，想要占取市场首先就要有自己的研发团队，并掌握核心的科技，根据市场的供需情况生产大众消费所需要的单片机，目前在众多的单片机中80C51单片机的使用最为广泛，但是由于80C51单片机存在一些弊端，因此美国的Cygnsal公司在80C51单片机的基础上推出0C8051F020单片机，这种单片机的性能要更好一些。
本文分析80C51单片机和0C8051F020单片机的相关特性，并着重研究80C51单片机与80C51单片机的相同之处和不同之处。
关键词：80C51单片机；80C51单片机；异同点前言现阶段，市场经济的发展正在带动着单片机的不断发展，在单片机中，人们较为熟悉80C51单片机，因为80C51单片机的使用比较广阔。
这些80C51单片机被应用在多媒体教学当中和其他社会通信网络之中。
但是在80C51单片机在使用中，能耗较大，且速度较慢，这些存在的问题导致80C51单片机难以跟随时代发展的步伐，在此基础上0C8051F020单片机应运而生，0C8051F020单片机是80C51单片机升级版本，但是80C51单片机与0C8051F020单片机又存在着相同点和不同点，这些相同点和不同点注定两者在使用中的存在的自身独特性质而又具有相似的属性和功能。
1.0C8051F020单片机与80C51单片机的相同之处C8051F020单片机与80C51单片机在系统指令上存在一定的相同之处，习惯于用80C51单片机的用户也可使用C8051F020单片机，C8051F020单片机是在80C51单片机基础上研发而成的，是80C51单片机在技术上的改良，因此两者在相应的应用技术上还是存在这一定的相同之处。
C8051F020在SD卡主控制器设计中的应用
C8051F020在SD卡主控制器设计中的应用1 引言飞机飞行状况监测及数据采集仪。
用于采集飞机试飞时的各种飞行数据，要求大量的存储容量。
它具有功能强、性价比高、安装和使用方便的特点。
采集仪可以根据用户的要求进行配置，对八路传感器输入信号进行调理、采样及数据处理，将测量结果实时动态显示，并通过其报警功能，实现设备故障预警。
采集仪既可以单机独立工作，也可以通过RS－485总线将多达16台采集仪与计算机联机组成在线监测系统。
应用范围包括各种不同类型的电机、风机、泵、齿轮箱、轧机、风力发电机、电站和离心机，以及各种机械设备常见故障的状态监测等。
2 硬件功能原理与设计SD卡的外形和接口。
根据SD卡与主控制器的通信协议不同，SD卡对外提供两种访问模式：SD模式和SPI模式。
所用通信模式不同，SD卡引脚的功能也不同，具体引脚功能如表1所示。
在具体通信过程中，主机只能选择其中一种通信模式。
通信模式的选择对于主控制器来说是透明的，卡会自动检测复位命令的通信协议模式，而且通信模式一旦选定，系统在通电情况下不能改变。
SD模式下，主控制器使用SD总线访问SD卡。
可通常的单片机没有硬件SD总线，尽管可以借助通用口线用软件仿真，但访问速度较低，还要大量占用CPU时间，而单片机多具有SPI总线。
注：S--电源；I--输入；O--推挽输出；PP--推挽I/O。
在SPI总线模式下。
CS为主控制器向卡发送的片选信号，SCLK为主控制器向卡发送的时钟信号。
DI（DataIn）为主控制器向卡发送的单向数据信号，DO（DataOut）为卡向主控制器发送的单向数据信号。
SD卡的内部结构，还具有卡接口控制器、寄存器以及SD和SPI两种模式的对外接口等。
外部主控制器访问卡的外部信号线并不与存储器单元直接相连，而是通过卡的接口控制器与存储器单元接口相连。
卡内存储单元的读，擦，写由卡接口控制器根据主控制器的命令自动处理完成，而主控制器无须知道卡内是如何操作、管理存储单元的。
各类型单片机全面对比分析及优缺点比较
各类型单片机全面对比分析及优缺点比较单片机（Single-Chip Microcomputer）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。
全面对比分析51单片机、STM32单片机及PIC单片机的优缺点51单片机使用最广泛的8位单片机当然是初学者最容易学的。
最早是英特尔推出的。
由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器集中管理，众多的逻辑位运算功能和丰富的面向控制的指令系统，堪称一代“经典”，为以后其他单片机的发展奠定了基础。
51单片机之所以变得经典好用，原因如下:特征:1.从内部硬件到软件有一个完整的逐位操作系统，叫做位处理器。
处理对象不是字或字节，而是位。
它不仅可以处理芯片上的一些特殊功能寄存器，如传送、置位、清除、测试，还可以进行位的逻辑运算。
它的功能非常齐全，使用方便。
2.同时在片内RAM段专门开了一个双功能地址段，使用起来极其灵活。
这个功能无疑为用户提供了极大的便利。
3.乘除指令，给编程带来方便。
很多8位微控制器没有乘法功能，所以做乘法的时候编译一个子程序调用非常不方便。
缺点:1.AD、EEPROM等功能需要扩展，增加了硬件和软件的负担。
2.I/O引脚虽然好用，但在高电平时没有输出能力，这是51系列单片机最大的弱点。
3.运行速度太慢，尤其是双数据指针。
如果能改进，会给编程带来很大的方便。
4.51保护能力很差，容易烧坏芯片。
适用范围:目前8051和80C51广泛应用于教学场合和性能要求不高的场合。
全面对比分析51单片机、STM32单片机及PIC单片机的优缺点MSP430单片机MSP430系列单片机是德州仪器1996年推出市场的16位超低功耗混合信号处理器。
LED电子显示屏的设计毕业论文
编号:湖北文理学院理工学院本科毕业论文（设计）题目无线LED显示屏的设计机械系机械设计制造及其自动化专业学号 11316405 学生姓名陈登彪指导教师胡雄杰起讫日期 2015.2.20 ~ 2015.5.20无线LED显示屏的设计内容提要近年来，LED(lighted exciting bode，发光二极管)电子显示屏作为一种高科技产品日益引起人们的重视。
它可以实时显示或循环播放文字、图形和图像信息，具有显示方式丰富、观赏性强、显示内容修改方便、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点，被广泛应用于商业广告、体育比赛、交通信息报导等诸多领域。
LED显示屏的核心技术主要集中在控制器中。
目前，大部分异步显示屏采用的是8位或16位的微控制器，由于受到微处理器的处理速度、体系架构、寻址范围、外围接口资源等诸多限制，已难以在要求显示较多像素、显示内容帧频较高、动态显示效果复杂的情况下得到良好的动态视觉效果。
LED显示屏控制系统性能良好，工作稳定可靠，易于维护升级，具有很高的性价比。
关键词：LED；数据传输；信息发布系统；单片机AbstractLED panel systems gains rapid development in the design, machine and applicati on from nine-rites ages. It went thorn from single color and two colors to image LED panel. As a high technology production, LED panel can realize real time and sequenti al displaying textile, granitic and images. LED panel has many special feature such as high reliability、long life、high performance、low cost、and more important high acclimatization. Moreover, with the technique of color p An ne perfect increasingly,LED panel is widely used in many fields.The core technique for a LED panel is mainly centralized on its controlled. The majority of asynchronous display panel use the 8 or the 16 micro-controllers,because t he processing speed, the system construction, the addressing scope, the periphery con nection resources and on so many limits, in request demonstration many picture eleme nts, the demonstration content frame frequency has been with difficult high, in the dy namic demonstration effect complex situation, obtains the good dynamic visual effect.the method was favorable for the stability and efficiency of the whole system.Th e system was easy in maintenance and updating,and enjoys high performance/price rat io.Key words ：LED; Transfusion System; information releasing system; single chip目录目录 (3)第1章绪论 (5)1.1 LED显示屏的研究背景及意义 (5)1.2 LED大屏幕的发展状况与趋势 (6)1.2.1 LED大屏幕的发展状况 (6)1.2.2 LED大屏幕的发展趋势 (6)1.3 LED显示屏的信息发布技术 (7)第二章 LED电子显示屏的介绍 (8)2.1 LED显示屏简介 (8)2.2 LED显示屏的特点 (8)2.3 LED显示屏的分类 (9)3.1 稳压电源的设计方法 (11)3.1.1 稳压电源原理 (11)3.2 单片机系统及外围电路 (12)3.2.1单片机最小系统介绍 (12)3.3单片机的选择 (13)3.3.1C8051F020与80C51之间的异同点 (13)3.3.2相同点 (14)3.3.3主要硬件不同点 (14)3.4 8051F020单片机介绍 (15)3.4.1系统概述 (15)3.4.2片内存储器 (16)3.4.3可编程数字I/O 和交叉开关 (17)3.4.4 12 位模/数转换器 (18)3.4.5 8位模/数转换器 (18)3.4.6比较器和DAC (19)3.4.7 C8051F020引脚的定义 (20)3.5列驱动电路 (21)3.5.1 74HC595芯片的简介 (22)3.6行驱动电路 (23)3．6.1 74HC154芯片的简介 (23)3.7 LED的汉字显示原理 (24)3.7.1显示模块与PC机接口的连接 (25)4.1系统程序的设计 (27)4.1.1 显示驱动程序 (27)4.1.2 系统主程序 (27)4.2设计部分原理图介绍 (29)第五章总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第1章绪论1.1 LED显示屏的研究背景及意义发光二极管(LED)，是一种把电能变成光能的特种器件，主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。
C8051f020中文资料2
关于C8051F020系统概述C8051F020 器件是完全集成的混合信号系统级 MCU 芯片，具有 64 个数字I/O 引脚（C8051F020）。
下面列出了一些主要特性；有关某一产品的具体特性参见表 1.1；1. 高速、流水线结构的 8051 兼容的 CIP-51 内核（可达 25MIPS）2. 全速、非侵入式的在系统调试接口（片内）3. 真正 12 位（C8051F020）、 100 ksps 的8 通道 ADC，带 PGA和模拟多路开关4. 真正 8 位 500 ksps的 ADC，带 PGA和 8 通道模拟多路开关5. 两个 12 位 DAC，具有可编程数据更新方式6. 64K字节可在系统编程的 FLASH存储器7. 4352（4096+256）字节的片内 RAM8. 可寻址 64K字节地址空间的外部数据存储器接口9. 硬件实现的 SPI、SMBus/ I2C 和两个 UART 串行接口10. 5 个通用的 16 位定时器11. 具有 5 个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列12. 片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器具有片内 VDD 监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的 C8051F020是真正能独立工作的片上系统。
所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置。
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。
片内 JTAG调试电路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、观察点、单步及运行和停机命令。
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。
C8051F020 为100 脚 TQFP 封装见图 1.1）。
C8051F020与80C51单片机的异同点
C8051F020与80C51单片机的异同点
孙立香;赵不贿;刘星桥
【期刊名称】《国外电子元器件》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】C8051F020是美国Cygnal公司推出的高速、高性能单片机中的代表产品,是完全集成的混合信号系统级芯片(SoC),具有功能全面、应用广泛、性价比高等优点.它具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核,指令系统完全相同,熟悉MCS-51系列单片机的工程技术人员可以很容易地掌握C8051F.但两者的内部资源存在较大的差异,不能将8051的程序完全照搬的应用于C8051F单片机中,必须经过一定的处理.介绍了C8051F020单片机与80C51在硬件结构及软件编程时的异同之处,并结合简单例子予以说明.
【总页数】5页(P31-35)
【作者】孙立香;赵不贿;刘星桥
【作者单位】江苏大学,电气信息工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,电气信息工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,电气信息工程学院,江苏,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.假性难治性高血压与真性难治性高血压的相同点和不同点 [J], 王吉宏;王泽慧;王红霞;宁亦斌;吴春祎;赵玉萍;贾晓杰;王丁香;华娟;赵志萍
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C8051F与80C51系列单片机的不同初始化
图 3 系统振荡电路
所需的系统时钟 , 通常要设置 8 个寄存器 : OSCXIN、 OSCICN、 OSCICL 、 CL KSEL 、 PLLOCN、 PLLOFLT、 PLL0DIV、PLL0MUL , 其中后 4 个是有关 PLL 的寄存 器。 2. 3 特殊功能寄存器 SFR 结构
与 MCS —51 的 SFR 不同的是 , C8051F12X 的 SFR 由图 4 所示的多页组成 ,共有 5 页 ,页号为 0、1、 2、3、15。各个 SFR 分布在不同的页里 , 像 XBR0、 XBR1 、XBR2 、OSCXIN 、OSCICN 、LLOCN 、PLLOFL T 等 定位在 15 页里 ,定时器有关的寄存器 TCON、TMOD、 TH、TL 等定位在 0 页里 。在读写各个 SFR 之前 ,必须 先切换到相应的页 , 可使用“MOV SFRPAGE , # 页 号”指令来进行切换 。各个 SFR 所在哪些页 ,请查看 相关的资料 。
图 4 特殊功能寄存器 SFR
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《国外电子元器件》2004 年第 3 期 2004 年 3 月
当交叉开关配置寄存器 XBR2、XBR1 和 XBR0 中外设的对应位被设置成逻辑 1 时 , 交叉开关将端 口引脚分配给外设 ; 如果一个数字外设的允许位未 被设置成逻辑 1 ,则其端口不能通过引脚访问 。未被 设置的交叉开关分配端口可当作标准连续的 I/ O 口 使用 。在系统复位后 ,默认的寄存器 XBR2、XBR1 和 XBR0 的值均为零 ,即所有 I/ O 引脚被强迫成输入口 (带上拉) ,且不与内部资源连通 。这样 ,没有输出的 系统显然无意义 , 所以 , 无论如何都应置 XBR2 的第 6 位为 1 ,使交叉开关允许以便引出输出信号 。 2. 2 系统时钟源
浅谈C8051F020MCU
浅谈C8051F020MCU1．概述美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机把80C51系列单片机从MCU 时代推向SoC时代，使得以8051为内核的单片机上了一个新的台阶。
Cygnal C8051F系列是全集成混合信号在片系统单片机。
在片系统随着半导体生产技术的不断发展,集成度越来越高,对嵌入式控制技术可靠性要求也越来越高而产生的新概念,即SOC(System on chip),意思是整个系统都高度集成在一个芯片上。
本文通过使用Cygnal C8051F020制作一个电子琴,介绍基于8051内核MCU的发展情况，Cygnal C8051F020MCU的特点,及其使用C8051F020一些需要注意的问题。
电子琴的工作原理：声音的频率不同，决定着音乐音符的不同。
通过定时器改变C8051F020IO口输出波形的频率，这样就可以发出不同的音符了。
工作时当按下启动按钮时，C8051F020查表取得节拍，然后定时，时间到时产生中断，连接喇叭的IO输出反向，由此产生了音符，当它连续工作时，喇叭就可以放出了一段音乐。
2.基于8051内核MCU的发展情况在嵌入式系统低端的单片机领域，从8位单片机诞生至今，已近30年，在百花齐放的单片机家族中，80C51系列一直扮演着一个独特的角色。
Cygnal 推出C8051F更令业界人士刮目相看。
回顾历史，在Intel公司推出了MCS-51不久便实施了最彻底的技术开放政策；在众多电器商、半导体商的积极参与下，将MCS-51发展成了众多型号系列的80C51 MCU家族。
MCS-51经典的体系结构、极好的兼容性和Intel公司的开放政策不仅使众多厂家参与发展，也诱使半导体厂家对MCS-51实行为所欲为的改造。
由于MCS-51提供的最佳兼容性，使MCS-51在被"肢解"式改造后，还能以不变的指令系统、基本单元的兼容性保持着8051内核的生命延续，并在未来SoC发展中，担任8位CPU内核的重任。
51系列单片机的区别与特点介绍
51系列单片机的区别与特点介绍
8031/8051/8751 是Intel 公司早期的产品。
1、8031 的特点
8031 片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM 的2764 系列。
用户若想对写入到EPROM 中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。
写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。
2、8051 的特点
8051 片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。
但是你编的程序你无法烧写到其ROM 中，只有将程序交芯片厂代你烧写，并
是一次性的，今后你和芯片厂都不能改写其内容。
3、8751 的特点
8751 与8051 基本一样，但8751 片内有4k 的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM 中进行现场实验与应用，EPROM 的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。
由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。
后来很多芯片厂商以各种方式与Intel 公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容;在使用上基本可以直接互换。
人们统称这些与8051 内核相同的单片机为“51系列单片机”，学了
其中一种，便会所有的51 系列。
4、AT89C51、AT89S51 的特点
在众多的51 系列单片机中，要算ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51 更实。
各种系列单片机比较.
目录一、MCS51 (1)二、C8051 (2)三.A VR (3)四.PIC (4)五.MSP430 (5)六、MSP430 与89C51 系列的比较 (6)MCS51、C8051F、AVR、PIC、MSP430 单片机性能比较引言：单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
八位单片机由于内部构造简单，体积小，成本低廉，在一些较简单的控制器中应用很广。
即便到了本世纪，在单片机应用中，仍占有相当的份额。
由于八位单片机种类繁多，本文仅将常用的几种在性能上作一个简单的比较。
正文：一、MCS51应用最广泛的八位单片机首推 Intel 的 51 系列，由于产品硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势。
世界有许多著名的芯片公司都购买了 51 芯片的核心专利技术，并在其基础上进行性能上的扩充，使得芯片得到进一步的完善，形成了一个庞大的体系，直到现在仍在不断翻新，把单片机世界炒得沸沸扬扬。
有人推测，51 芯片可能最终形成事实上的标准 MCU 芯片。
MCS-51 系列单片机主要包括 8031、8051 和 8751 等通用产品，其主要功能如下：8 位 CPU4kbytes 程序存储器ROM128bytes 的数据存储器RAM32 条 I/O 口线111 条指令，大部分为单字节指令21 个专用寄存器2 个可编程定时/计数器5 个中断源，2 个优先级一个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为 64kB外部程序存储器寻址空间为 64kB逻辑操作位寻址功能双列直插 40PinDIP 封装单一+5V 电源供电MCS-51 以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机” ，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
Cygnal_C8051F020与80C51单片机的区别
关 键 词 ： ８ ５ Ｆ ２ 硬 件 ； 件 Ｃ ０ Ｉ ０ ０； 软 中图 分类 号 ： Ｐ ７ ． Ｔ ２ ４２
Ｄｉｆ ｒ ｎ ｅ ｅｗｅ ｎ Ｃｙ ｎ ｌ Ｃ８ ５ Ｆ０ ０ａ ｄ ８ Ｃ５ ＣＵ ｆｅ ｅ ｃ ｓｂ ｔ ｅ ｇ ａ ０ １ ２ ｎ ０ １Ｍ
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Ｓ ＵＮ ｉ ｉ ｎ Ｌ －ｘａ ｇ
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孙 立 香
（ 盐城 纺 织 职 业 技术 学 院 机 电工 程 系 ， 江苏 盐 城 ２ ４ ０ ） ２０ ５
摘
要： 文章 介 绍 了 Ｃ ０ １０ ０ ８Ｃ ｌ ８５Ｆ２ 与 ０ ５ 单片机 在硬 件 结构 、 软件 编 程方 面 的 区别 ， 举例 进 行说 明。 并
文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ８ ３ ２ １ １ — ０ ２ ０ １０ — ９ ７（ ０ ０）９ ０ １ — １
高 了系 统 的 可靠 性 和抗 干 扰 能力 。
员对 ８ Ｃ １ 常熟 悉 ，各 高 校也 都 使 用 ８Ｃ １ 列单 片 ０５ 非 ０５ 系 机 作 为 教 学 模 板 。 ８Ｃ １ 有 运 算 速 度 慢 、 耗 大 、 但 ０５ 具 功 内 ８５ 内核 进 行 了改 造 ， ０１ 以提 高 单 片机 的整 体 性 能 ， 中 ， 其 美 国 Ｃ ｇａ公 司推 出的 Ｃ ０ ｌ ｙｎｌ ８５ Ｆ系列 单 片 机 ，把 单 片 机 从 Ｍ Ｕ时代 推 向 Ｓ Ｃ时 代 ， 了一个 新 台 阶 。 Ｃ Ｏ 上 Ｃ ０ １００ Ｃ ０ １ ８５ Ｆ２ 是 ８ ５Ｆ的代 表 产 品 ，具 有 功 能 全 面 、 应用 广 泛 、 价 比高等 优点 。 与 ８Ｃ 单 片机 的指令 系 性 其 ０５ １ 统完 全 一 样 ， 悉 ８Ｃ １ 人 熟 练地 使 用 Ｃ ０ １００ 但 熟 ０５ 的 ８５ Ｆ ２ ， 将 介 绍 Ｃ ０ １００单 片机 与 ８Ｃ １ ８５Ｆ ２ ０ ５ 的区 别 ，并 给 出经 过 Ｃ ｇａ 的开 发工 具 ＩＥ调试 环 境 软件 验 证 的源 程序 。 ｙｎｌ Ｄ
Chap1 MCS-51系列和80C51系列单片机的区别
MCS-51系列和80C51系列单片机的区别
MCS是Intel公司单片机的系列符号。
Intel推出有MCS-48、MCS-51、MCS-96系列单片机。
MCS-51系列单既包括三个基本型80C31、8051、8751，以及对应的低功耗型号80C31、8051、87C51，因而MCS-51特指Intel的这几种型号。
在计算机领域，系列机是指同一厂家生产的具有相同系统结构的机器。
20世纪80年代中期以后，Intel以专利转让的形式把8051内核给了许多半导体厂家，如AMTEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS等。
这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。
这些单片机与8051的系统结构（只要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机。
他们对8051一般都作了一些扩充，更有特点、功能更强、市场竞争力更强，不应该把他们成为MCS-51系列单片机。
MCS只是Intel公司专用的。
MCS-51与80C51的区别与联系
MCS-51单片机是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。
INTEL公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的。
8051与80C51的区别：
80C51单片机是在8051的基础上发展起来的，也就是说在单片机的发展过程中是先有8051，然后才有80C51的。
8051单片机与80C51单片机从外形看是完全一样的，其指令系统、引脚信号、总线等完全一致（完全兼容），也就是说在8051下开发的软件完全可以在80C51上应用，反过来，在89C51下开发的软件也可以在8051上应用。
这两种单片机是完全可移植的。
既然这两种单片机外形及内部结构都一样，那它们之间的主要差别在哪里呢？
8051与80C51单片机的主要差别就在于芯片的制造工艺上。
80C51的制造工艺是在8051基础上进行了改进。
8051系列单片机采用的是HMOS工艺：高速度、高密度；
80C51系列单片机采用的是CHMOS工艺：高速度、高密度、低功耗；
也就是说80C51单片机是一种低功耗单片机。
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C8051F020与80C51单片机的异同点
1 引言
80C51系列单片机及其衍生产品在我国乃至全世界范围获得了非常广泛的应用。
单片机领域的大部分工作人员都熟悉80C51单片机,各大专院校都采用80C51系列单片机作为教学模型。
随着单片机的不断发展,市场上出现了很多高速、高性能的新型单片机,基于标准8051内核的单片机正面临着退出市场的境地。
为此,一些半导体公司开始对传统8051内核进行大的构造,主要就是提高速度与增加片内模拟与数字外设,以期大幅度提高单片机的整体性能。
其中美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机把80C51系列单片机从MCU时代推向SoC时代,使得以8051为内核的单片机上了一个新的台阶。
C8051F系列单片机就是完全集成的混合信号系统级芯片,具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核,采用流水线结构,单周期指令运行速度就是8051的12倍,全指令集运行速度就是原来的9、5倍。
熟悉NCS-51系列单片机的工程技术人员可以很容易地掌握C8051F的应用技术并能进行软件的移植。
但就是不能将8051的程序完全照搬的应用于C8051F单片机中,这就是因为两者的内部资源存在较大的差异,必须经过加工才能予以使用。
其中C8051F020以其功能较全面,应用较广泛的特点成为C8051F的代表性产品,其性能价格比在目前应用领域也极具竞争力。
C8051F020的内部电路包括CIP-51微控制器内核及RAM、ROM、I／O口、定时／计数器、ADC、DAC、PCA、SPI与SMBus等部件,即把计算机的基本组成单元以及模拟与数字外设集成在一个芯片上,构成一个完整的片上系统(SoC)。
本文将介绍C8051F020单片机与80C51的异同点(主要就是不同之处)及初学者编程时应该注意的问题,并给出经过Cygnal开发工具IDE调试环境软件验证的源程序。
2 相同点
C8051F020单片机与80C51系列单片机的指令系统完全一样。
掌握80C51单片机的人员可以很容易地接受C8051F020的应用技术并能完成相应软件的移植。
3 主要硬件不同点
3、1 运行速度
C8051F020的指令运行速度就是一般80C51系列单片机的10倍以上。
因为其CIP-51中采用了流水线处理结构,已经没有了机器周期时序,指令执行的最小时序单位为系统时钟,大部分指令只要1～2个系统周期即可完成。
又由于其时钟系统比80C51的更加完善,有多个时钟源,且时钟源可编程,时钟频率范围为0～25 MHz,当CIP-5l工作在最大系统时钟频率25 MHz时,它的峰值速度可以达到25 MI／s,C8051F020已进入了8位高速单片机行列。
3、2 I／O端口的配置方式
C8051F020拥有8个8位的I／O端口,大量减少了外部连线与器件扩展,有利于提高可靠性与抗干扰能力。
其中低4个I／O端口除可作为一般的通用I／O端口外,还可作为其她功能模块的输入或输出引脚,它就是通过交叉开关配置寄存器XBR0、XBR1、XBR2(各位名称及格式如表1所示)选择并控制的,它们控制优先权译码选择开关电路如图1所示,可将片内的计数器／定时器、串行总线、硬件中断、比较器输出及其它的数字信号配置为在端口I／O引脚出现,这样用户可以根据自己的特定需要选择所需的数字资源与通用I／O口。
数字交叉开关就是一个比较大的数字开关网路,这在所有80C51系列单片机上就是一个空白。
另外P1MDIN用于选择P1的输入方式就是模拟输入还就是数字输入,复位值为11111111B,即默认为数字输入方式。
而80C51单片机的I／O引脚就是固定分配的,即占用引脚多,配置又不够灵活。
C8051F020通过优先权交叉开关译码器(如图2所示)控制数字开关网路,端口引脚的分配顺序就是从P0、0开始一直到P3、7。
当交叉开关配置寄存器XBR0、XBR1与XBR2中外设的对应使能位被设置为逻辑“1”时,交叉开关将端口引脚分配给外设,例如,如果UARTOEN 位(XBR0、2)被设置为逻辑“1”,则TX0与RX0引脚将分别被分配到P0、0与P0、1。
因为UART0有最高优先权,所以当UARTOEN位被设置为逻辑“1”时其引脚将总就是被分配到P0、0与P0、1。
未被设置的交叉开关分配端口可作为通用I／O口。
注意:当选择了串行通信外设(即SMBus、SPI或UART)时,交叉开关将为所有相关功能分配引脚。
例如,不能为UART0功能只分配TX0引脚而不分配RX0引脚。
交叉开关寄存器被正确配置后,通过将XBARE(XBR2、6)设置为逻辑“1”来使能交叉开关。
3、3 内部功能
C8051F020内部带有数据采集所需的ADC与DAC,其中ADC有两个,一个就是8路12位逐次逼近型ADC,可编程转换速率,最大为100 kS／s.可通过多通道选择器配置为单端输入或差分输入。
内有可编程增益放大器PGA用于将输入的信号放大,提高A／D的转换精度。
可编程增益为:0、5、1、2、4、8或16,复位时默认值为1。
另一个就是8路8位ADC,可编程转换速率最大为500 kS／s,其可编程放大增益为0、5、1、2、4,复位时默认值为0、5。
有2个12位的DAC,用于将12位的数字量转换为电压量,可产生连续变化的波形,两路信号可同步输出。
3、4 外部接口
C8051F020外设还增添了三个串行口。
可同时与外界进行串行数据通信,SMBus兼容于I2C 串行扩展总线;SPI串行扩展接口;两个增强型UART串口。
C8051F020具有基于JTAG接口的在系统调试功能,片内的调试电路通过JTAG接口可提供高速、方便的在系统调试。
4 软件编程举例
鉴于C8051F020在硬件方面与80C51的不同之处,故它们在软件编程时也会有所区别,这种区别主要体现在初始化程序上。
该程序就是在Cygnal的开发工具即IDE调试环境中予以验证的。
例:利用定时器T0定时,在P1、2端输出一方波,方波周期为20 ms,已知晶振频率为12 MHz,采用中断的方式实现。
采用C8051F020单片机实现的程序如下:
从上面的程序中可以瞧出:在C8051F020软件编程中须首先设置瞧门狗定时器的工作状态,其次,要由内部振荡器控制寄存器OSCICN设置采用内部时钟还就是外部时钟工作,若选择外部时钟可通过外部振荡器控制寄存器OSCXCN来选择适当的频率,本题目采用内部时钟,并通过时钟控制寄存器CKCON选择使用系统时钟的12分频。
再次,若选择的I／O口就是低四个端口P0～P3作为工作口,需要设定寄存器XBR0、XBR1、XBR2(复位值为0),在本设计中未用到数字资源,故XBR0、XBR1的值为复位值,只需设定XBR2的值为40H允许功能选择开关即可,若本设计中的P1、2换为P4、2,则无需设定寄存器XBR0、XBR1、XBR2,因为高端口P4～P7与交叉开关无关。
最后还要选择所用I／O口的输出方式,P0、P1、P2、
P3口分别由POMDOUT、P1MD-OUT、P2MDOUT、P3MDOUT端口输出方式寄存器来选择,寄存器中的某位置0为漏极开路输出方式,置1则为推拉输出方式。
另外,由于C8051F020的专用寄存器比一般51单片机多,而8051指令不能识别它增加的专用寄存器,公司提供了所有的专用寄存器及相应位的地址定义文件,用户只需加一条＄include(C8051F020、inc)指令即可。
该程序只需将与上面提到的几点相关的指令去掉即为80C51的源程序(程序中已标示)。
当然这仅仅就是一个简单的例子,并不能完全说明所有不同之处,但可说明它们典型的不同点。
5 结束语
C8051F020与80C51单片机的指令系统完全兼容,给用户使用带来了极大的方便,但它们的硬件结构不同,因此在使用上有所区别,只有了解了它们之间的异同点,才能更好地对C8051F020进行开发利用,充分发挥它的先进功效。