你了解 8XC51 系列单片机吗
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8XC51系列单片机是Intel公司生产的8位增强型单片机,它是以80C51为核心的一种8位微控制器,也是一种面向事件控制应用的优选芯片,它与现有MCS 51系列单片机的指令系统兼容,下面以8XC51GB为代表对8XC51系列单片机作一简要阐述。
8XC51GB的特点
8XC51GB是一种先进的80C51微控制器,它具有优良的性能,主要包括:串行扩展口、8通道8位A/D转换器,可编程的计数器阵列,片内EPROM。其主要特性如下:
(1)片内有8KB的EPROM和256字节的RAM;
第10章具有51内核的8位单片机简介187
(2)2个可编程计数阵列,包括:2×5高速I/O通道;比较/捕捉模块;脉冲宽度调制器;监视定时器;
(3)3个16位定时/计数器,T0、T1具有4种编程方式,T2具有捕捉及波特率生成方式;
(4)8通道8位A/D转换器,具有4种编程方式;
(5)专用监视定时器;
(6)可编程串行通道,可进行帧错误检测、自动地址识别;
(7)串行扩展通道;
(8)48位可编程I/O口;
(9)15个中断源,可设置为4个优先级;
(10)工作温度扩大,环境温度在-40~+125℃能正常工作。
8XC51GB的内部结构
8XC51GB的结构框图如图10.7所示,该芯片有68脚LCC和68脚PLCC两种封装形式。
图10.7 8XC51GB结构框图
一、片内RAM和SFR
8XC51GB片内有256个字节数据RAM,其地址为00H~7FH、80H~FFH,其中地址80H~FFH与特殊功能寄存器SFR的地址重叠。虽然地址相同,但它们在物理上是相互独立的。
当一条指令访问地址高于7FH的内部区域时,CPU应清楚此次操作是访问数据RAM的单元,还是访问指令中指定地址表示的SFR空间。8XC51GB指令系统规定:采用直接地址的指令均为访问数据RAM单元,例如:
MOV0A0H,#data
是访问特殊功能寄存器空间中地址为0A0H的寄存器;而采用间接寻址的指令为访问数据RAM区的单元,例如:
MOV R0,#0A0H
MOV@R0,#data
即为访问RAM区地址为0A0H的单元。
8XC51GB的片内特殊功能寄存器在8051单片机的21个基础上新增了69个,共计90个,地址分配和CPU的复位值如表10.5所示。
从表中可以看出,并非所有的地址都占满了,未占用的地址在该芯片中未使用。对这些未使用的地址进行读操作将会返回随机数据,而写操作不起作用。
二、8XC51GB端口及操作
8XC51GB中共有6个双向8位端口,每个端口包含一个特殊功能寄存器P0~P5、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。
端口P0作为地址总线低8位A0~A7和数据总线D0~D7复用端口,端口P2作为地址总线高8位A8~A15。
端口P1、P3、P4、P5都是多功能端口,它们不仅可以作I/O端口使用,也可以用作各种特殊功能端口。表10.6给出了复用的特殊功能。当端口SFR中相应位为“1”时,才选择表10.6中的复用功能。
三、8XC51GB的A/D转换器
8XC51GB片内含有一个8位A/D转换器,有8个输入通道。A/D转换器包括8个专用的模拟输入管脚ACH0~ACH7和8个A/D转换结果寄存器ADRES0~ADRES7,另外,还有一个比较电压COMPREF和一个比较结果寄存器ACMP,以及一个控制输入端TR1GIN、一个参考电压管脚VREF、一个模拟地AGND。
A/D转换由控制寄存器ACON控制,其控制格式如表10.7所示。
A/D转换有两种方式:连续方式和触发方式,决定通道的转换次序也有两种方式:扫描方式和选择方式,它们都是由ACON中的各控制位决定的。
连续方式:在ACON中将ATM置“0”时,则进入连续方式。将ACE置“1”时,则A/D转换总是从ACH0~ACH7的8个通道连续反复进行。转换结束后,将AIF置“1”,然后再从ACH0通道开始下一轮A/D转换,只要ATM=0、ACE=1保持不变,则转换将连续反复进行。
触发方式:ATM置“1”时,则进入触发方式。ACE置“1”时,外部引脚TR1GIN的第一个下降沿将开始对通道ACH0~ACH7进行一次转换,并将转换结果送入相应的A/D转换结果寄存器ADRES0~ADRES7中。
扫描方式:AIM置“0”,便进入扫描方式。在此方式下,将依次转换8个通道ACH0~ACH7,并将转换结果送入相应的转换结果寄存器ADRES0~ADRES7中。
选择方式:AIM置“1”,便进入选择方式。在此方式下,A/D转换器先对前4个通道ACH0~ACH3中的某一通道(由ACS1、ACS0决定)进行4次A/D转换,并将结果依次送入ADRES0~ADRES3中,然后再对通道ACH4~ACH7依次转换一次,将结果依次送入ADRES4~ADRES7中。