MCS51C8051FAVRPICMSP430单片机性能比较Word文档格式.docx

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从而容易使产品形成系列化。

由于MCS-51集成了几乎完善的8位中央处置单元，处置功能强，中央处置单元中集成了方便灵活的专用寄放器，硬件的加、减、乘、除法器和布尔处置机及各类逻辑运算和转移指令，这给应用提供了极大的便利。

MCS-51的指令系统近乎完善，指令系统中包括了全面的数据传送指令、完善的算术和逻辑运算指令、方便的逻辑操作和操纵指令、关于编程来讲，是相当灵活和方便的。

MCS-51单片机的工作频率为2-12MHz，当振荡频率为12MHz时，一个机械周期为1us,那个速度应该说是比较快的。

8051中集成了完善的各类中断源，用户可十分方便地操纵和利用其功能，使得它的应用范围加大，能够说它能够知足绝大部份的应用处合。

MCS-51把微型运算机的要紧部件都集成在一块心片上，使得数据传送距离大大缩短，靠得住性更高，运行速度更块。

由于属于芯片化的微型运算机，各功能部件在芯片中的布局和结构达最优化，抗干扰能力增强，工作亦相对稳固。

因此，在工业测控系统中，利用单片机是最理想的选择。

单片机属于典型的嵌入式系统，因此它是低端操纵系统最正确器件。

MCS-51的开发环境要求较低，软件资源十分丰硕，介绍其功能特性书籍和开发软件到处可取，只需配备一台PC（个人电脑——对电脑的配置大体上无要求），一台仿真编程器即可实现产品开发，初期的开发软件多利用DOS版本，随着Windows视窗软件的普及，此刻几乎都利用Windows版本，而且软件种类繁多，琳琅满目，在众多的单片机品种中，C51的环境资源是最丰硕的，这给C51用户带来极大的便利。

C8051F的要紧特性:

CygnalC8051F（已被SiliconLab收购）系列单片机是真正能独立工作的片上系统SOCCPU有效地治理模拟和数字外设能够关闭单个或全数外设以节省功耗FLASH存储器还具有在系线从头编程的能力即可用作程序存储器又可用作于非易失性数据存储应用程序能够利用MOVC和MOVX指令对FLASH进行读或改写。

一.CygnalC8051F系列单片机特点

　　1.片内资源

　　8~12位多通道ADC

　　1~2路12位DAC

　　1~2路电压比较器

　　内部或外部电压基准

　　内置温度传感器±

3

　　16位可编程按时/计数器阵列PCA可用于PWM等

　　3~5个通用16位按时器

　　8~64个通用I/O口

　　带有I2C/SMBusSPI1~2个UART多类型串行总线

　　8~64KFlash存贮器

　　256~4K数据存贮器RAM

　　片内时钟源内置电源监测看门狗按时器

　　2.要紧特点

　　高速的20MIPS~25MIPS与8051全兼容的CIP51内核

　　内部Flash存贮器可实此刻系统编程即可作程序存贮器也可作非易失性数据存贮

　　工作电压为~典型值为3VI/ORSTJTAG引脚均许诺5V电压输入

　　全系列均为工业级芯片-45℃~+85℃

　　片内JTAG仿真电路提供全速的电路内仿真不占用片内用户资源支持断点单步观看点运行和停止等调试命令支持存贮器和寄放器校验和修改

二.有关C8051F系列CPU

　　1.与标准8051完全兼容

　　CygnalC8051F系列单片机采纳CIP51内核Cygnal专利与MCS51指令系统全兼容可用标准的ASM51KeilC高级语言开发编译C8051F系列单片机的程序

　　2.高速指令处置能力

　　标准的8051一个机械周期要占用12个系统时钟周期执行一条指令最少要一个机械周期CygnalC8051F系列单片机指令处置采纳流水线结构机械周期由标准的12个系统时钟周期降为1个系统时钟周期指令处置能力比MCS51大大提高CIP-51内核70%的指令执行是在一个或两个系统时钟周期内完成只有四条指令的执行需4个以上时钟周期

　　CIP-51指令与MCS51指令系统全兼容共有111条指令

　　3.增加了中断源

　　标准的8051只有7个中断源CygnalC8051F系列单片机扩展了中断处置这关于时实多任务系统的处置是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源许诺大量的模拟和数字外设中断一个中断处置需要较少的CPU干与却有更高的执行效率

　　4.增加了复位源

　　标准的8051只有外部引脚复位CygnalC8051F系列单片机增加了7种复位源使系统的靠得住性大大提高每一个复位源都能够由用户用软件禁止

　　1片内电源监视

　　2WDT看门狗按时器

　　3时钟丢失检测器

　　4比较器0输出电平检测

　　5软件强制复位

　　6CNVSTRAD转换启动

　　7外部引脚RST复位可双向复位

　　8提供内部时钟源

　　标准的8051只有外部时钟CygnalC8051F系列单片机有内部独立的时钟源C8051F300/F302提供的内部时钟误差在2%之内在系统复位时默许内部时

　　钟若是需要可接外部时钟并可在程序运行时实现内外部时钟的切换外部时钟能够是晶体RCC或外部时钟以上的功能在低功耗应用系统中超级有效。

三.CygnalC8051F存储器

　　1.数据存贮器

　　CIP-51具有标准8051的程序和数据地址配置它包括256字节的RAM其中高128字节用户只能用直接寻址访问的SFR地址空间低128字节用户可用直接或间接寻址方式访问前32个字节为4个通用工作寄放器区接下来的16字节既能够按字节寻址也能够按位寻址。

　　另外C8051F02X系列除内部有扩展4K数据RAM外片外还可扩展至64K数据RAM

　　2.程序存贮器

　　C8051F系列单片机程序存储器为8K-64K字节的Flash存贮器该存贮器可按512字节为一扇区编程能够在线编程且不需在片外提供编程电压该程序存贮器未用到的扇区都可由用户按扇区作为非易失性数据存贮器利用。

　　C8051F系列单片机具有标准的8051I/O口除P0P1P2P3之外还有更多的扩展的8位I/O口每一个端口I/O引脚都能够设置为推挽或漏极开路输出这为低功耗应用提供了进一步节电的能力。

　　2.最为独特的是增加了C8051F2XX除外Digtalcrossbar”数字交叉开关它可将内部数字系统资源定向到P0P1和P2端口I/O引脚并可将按时器串行。

总线外部中断源AD输入转换比较器输出都可通过设置Crossbar开关操纵寄放器定向到P0P1P2的I/O口这就许诺用户依照自己的特定应用选择通用I/O端口和所需数字资源的组合

　　除通用计数器/按时器之外C8051F00x/01x/02xMCU还有一个片内可编程计数器/按时器阵列PCAPCA包括一个专用的16位计数器/按时器5个可编程的捕捉/比较模块时刻基准能够是下面的六个时钟源之一系统时钟/12系统时钟/4按时器0溢出外部时钟输入ECI系统时钟和外部振荡源频率/8C8051F00x/01x没有后两个时钟源

　　每一个捕捉/比较模块都有4或6种工作方式边沿触发捕捉软件按时器高速输出8位脉冲宽度调制器频率输出16位脉冲宽度调制器C8051F00x/01x没有后两种工作方式PCA捕捉/比较模块的I/O和外部时钟输入能够通过数字交叉开关连到I/O端口引脚

　　C8051F系列内部有一个全双工UARTSPI总线和SMBus/I2C总线每种串行总线都完全用硬件实现都能向CIP-51产生中断这些串行总线不共享按时器中断或I/O端口因此能够利用任何一个或全数同时利用。

　　C8051F02x系列MCU内部还有第二个UART这是一个增强型全双工UART具有硬件地址识别和错误检测功能。

　　1.模数转换器

　　C8051F系列内部都有一个ADC子系统除C8051F230/1/6之外由逐次逼近型ADC多通道模拟输入选择器和可编程增益放大器组成ADC工作在100ksps的最大采样速度时可提供真正的8位10位或12位精度ADC完全由CIP-51通过特殊功能寄放器操纵系统操纵器还能够关断ADC以节省功耗。

　　C8051F00x/01x/02x还有一个15ppm的基准电压和内部温度传感器而且8个外部输入通道都可被配置为两个单端输入或一个差分输入。

　　可编程增益放大器增益能够用软件设置从到16以2的整数次幂递增当不同ADC输入电压信号范围差距较大或需要放大一个具有较大直流偏移的信号时可编程增益放大器是超级有效的。

　　A/D转换能够有4种启动方式软件命令按时器2溢出按时器3溢出或外部信号输入许诺用软件事件硬件信号触发转换或进行持续转换一次转换完成后产生一个中断或用软件查询来判定转换终止在转换完成后数据字被锁存到特殊功能寄放器中关于10位或12位ADC能够用软件操纵数据字为左对齐或右对齐格式。

　　除12位的ADC子系统ADC0之外C8051F02x还有一个8位ADC子系统即ADC1它有一个8通道输入多路选择器和可编程增益放大器该ADC工作在500ksps的最大采样速度时可提供真正的8位精度ADC1的基准电压能够在模拟电源电压AV+和外部REF引脚之间选择用户能够用软件将ADC1置于关断状态以节省功耗ADC1的可编程增益放大器的增益能够被编程为或4ADC1也有灵活的转换操纵机制许诺用软件命令按时器溢出或外部信号输入启动ADC1转换用软件能够使ADC1与ADC0同步转换。

　　2.数模转换器

　　C8051F系列内有两路12位DAC2个电压比较器CPU通过SFRS操纵数模转换和比较器CPU能够将任何一个DAC置于低功耗关断方式DAC为电压输出模式与ADC共用参考电平许诺用软件命令和按时器2按时器3及按时器4的溢出信号更新DAC输出。

　　CygnalC8051F系列单片机设计有片内调试电路与JTAG口能够实现非侵入式在片”调试。

Cygnal提供基于Windows集成的在线开发调试环境，包括IDE软件与串口适配器EC二、调试目标板，可实现存贮器和寄放器校验和修改；

设置断点、观看点、堆栈；

程序可单步运行、全速运行、停止等。

在调试时的所有的数字和模拟外设都能正常工作，实时反映真实情形。

IDE调试环境可做KeilC源程序级别的调试。

　　关于开发和调试嵌入式应用来讲，与用传统的专用仿真芯片、目标电缆及仿真头的仿真器相较，更具优越性能，更能真实“在片”仿真实时信息。

Cygnal的调试环境既便于利用又能保证精准模拟外设的性能。

CygnalC8051F系列单片机开发工具即冲破了昂贵开发系统旧模式，又创建了低价位仿真新思路。

为应用技术的开发提供了极大的方便。

AVR的要紧特性:

高靠得住性、功