MCU con conversión DA
Desde su nacimiento a finales de la década de 1970, los microcontroladores han pasado por tres etapas: microcomputadora de un solo chip SCM, microcontrolador MCU y sistema en chip SoC. Las dos primeras etapas están representadas por MCS-51 y 80C51. respectivamente. A medida que los requisitos de rendimiento y función de los microcontroladores en el campo integrado son cada vez mayores, los microcontroladores anteriores no pueden satisfacer las nuevas necesidades de diseño en términos de velocidad operativa e integración del sistema. En este momento, Silicon Labs lanzó el microcontrolador de la serie C8051F que se ha convertido en un representante típico. de SoC.
[Editar este párrafo] Características de la serie de microcontroladores C8051
C8051F es rápido para comenzar (totalmente compatible con el conjunto de instrucciones 8051), rápido para desarrollar (las herramientas de desarrollo son fácil de usar y puede acortar el ciclo de desarrollo) y se caracteriza por resultados rápidos (métodos de depuración flexibles) y sus ventajas de rendimiento se reflejan específicamente en los siguientes aspectos:
Basado en el CIP-51 mejorado Core, su conjunto de instrucciones es totalmente compatible con MCS-51 y tiene una estructura organizativa estándar 8051, puede utilizar ensambladores y compiladores estándar 803x/805x para el desarrollo de software. CIP-51 adopta una estructura de canalización y el 70% del tiempo de ejecución de instrucciones es de 1 o 2 ciclos de reloj del sistema, que es 12 veces la velocidad de ejecución de instrucciones estándar 8051 y su velocidad máxima de ejecución puede alcanzar 100 MIPS (C8051F120, etc.); Actualmente es el microcontrolador de 8 bits más rápido del mundo.
Fuente de interrupción agregada. El 8051 estándar tiene solo 7 fuentes de interrupción. Los microcontroladores de la serie C8051F de Silicon Labs tienen un manejo de interrupciones ampliado, lo cual es importante para el procesamiento del sistema multitarea en tiempo real. El sistema de interrupción extendido proporciona 22 fuentes de interrupción al CIP-51, lo que permite una gran cantidad de. Interrupción periférica analógica y digital El procesamiento de una interrupción requiere menos intervención de la CPU pero tiene una mayor eficiencia de ejecución.
Al integrar ricos recursos analógicos, la mayoría de los microcontroladores de la serie C8051F integran uno o dos ADC, que pueden realizar la recopilación y conversión de múltiples señales analógicas bajo la acción de interruptores analógicos en chip. el ADC interno puede alcanzar hasta 24 bits y la velocidad de muestreo puede alcanzar hasta 500 ksps. Algunos modelos también integran uno o dos DAC independientes de alta resolución, que pueden cumplir con la aplicación de la mayoría de los sistemas de señal mixta y realizar la integración con electrónica analógica. sistemas interfaz perfecta; el sensor de temperatura en el chip puede monitorear de manera rápida y precisa la temperatura ambiente y realizar el procesamiento correspondiente a través del programa, mejorando la confiabilidad del funcionamiento del sistema.
Interfaces de dispositivos externos enriquecidas integradas. Dispone de dos UART y hasta 5 temporizadores y 6 módulos PCA. Además, también integra SMBus, SPI, USB, CAN, LIN y otras interfaces, así como componentes RTC según las diferentes necesidades. Las interfaces periféricas se pueden desactivar individualmente cuando no están en uso para reducir el consumo de energía del sistema. En comparación con otros tipos de microcontroladores que requieren la combinación de varios chips para lograr la misma función, el microcontrolador C8051 no sólo reduce los costos del sistema, sino que también reduce en gran medida el consumo de energía.
Rendimiento de procesamiento de señales mejorado, algunos modelos tienen funciones MAC y DMA de 16x16, que pueden realizar un procesamiento de algoritmos efectivo y en tiempo real en las señales recopiladas y mejorar las capacidades de transmisión de datos.
Con una fuente de reloj en el chip independiente (precisión de hasta 0,5%), los diseñadores pueden elegir un reloj externo o aplicar directamente el reloj en el chip, y pueden cambiar libremente entre fuentes de reloj internas y externas. La fuente de reloj en el chip reduce la complejidad del diseño del sistema y mejora la confiabilidad del sistema, mientras que la función de conmutación de reloj es beneficiosa para reducir el consumo general de energía del sistema.
Proporciona múltiples métodos de administración de energía, como el modo inactivo y el modo de apagado, para reducir el consumo de energía del sistema.
Realiza la configuración de E/S desde el modo fijo hasta la configuración del interruptor de barra transversal. Los puertos de E/S fijos ocupan muchos pines y no son lo suficientemente flexibles en su configuración. En C8051F, se utiliza una red de conmutadores para realizar una configuración flexible de los puertos de E/S en el hardware, y las unidades de circuitos periféricos se configuran en el puerto seleccionado a través del conmutador de barra transversal controlado por el registro de configuración correspondiente.
Los métodos de reinicio diversificados C8051F desarrollan el reinicio externo único de 80C51 en un reinicio de múltiples fuentes, proporcionando reinicio de encendido, reinicio de apagado, reinicio de pin externo, reinicio de software, reinicio de detección de reloj y comparador 0. reinicio, reinicio WDT y reinicio de configuración de pin.
Numerosas fuentes de reinicio aportan grandes beneficios a la seguridad del sistema, la flexibilidad operativa y el diseño del sistema sin energía.
Desde la depuración de simulación tradicional hasta la depuración en el sistema basada en la interfaz JTAG. C8051F es el primer microcontrolador de 8 bits equipado con una interfaz JTAG estándar (IEEE1149.1). La interfaz JTAG del C8051F no solo admite operaciones de lectura/escritura de Flash ROM y depuración no intrusiva en el sistema, sino que su lógica JTAG también proporciona funcionalidad de escaneo de límites para pruebas en el sistema. A través del control de programación del registro de límites, se pueden observar y controlar todos los pines del dispositivo, el bus SFR y las funciones de pull-up débiles del puerto de E/S.
La serie de microcontroladores C8051F cuenta con una gama completa de modelos de diferentes tamaños y con interfaces periféricas específicas que se pueden seleccionar según los requisitos de diseño. Proporciona microcontroladores de alto rendimiento con hasta 100 pines para encapsular. Pequeño como 3mmX3mm para satisfacer diferentes necesidades de diseño.
Con base en las características anteriores, el microcontrolador de la serie C8051F de Silicon Labs, como excelente representante de los chips SoC, puede cumplir con los complejos requisitos funcionales de la mayoría de las ocasiones y se ha utilizado ampliamente en varias ocasiones en el campo integrado. : en el campo del control industrial, sus ricos recursos analógicos se pueden utilizar para monitorear, analizar, controlar y mostrar diversas cantidades físicas en sitios industriales, en el campo de los instrumentos portátiles, su bajo consumo de energía y sus potentes interfaces periféricas también son muy útiles; adecuado para la recopilación y almacenamiento de diversas señales y transmisión. Además, la nueva serie de microcontroladores C8051F5xx también está surgiendo en la industria de la electrónica automotriz. Son estas ventajas las que han hecho que el microcontrolador C8051 sea muy popular apenas unos años después de ingresar al mercado chino. Creo que con la introducción continua de nuevos modelos y los crecientes esfuerzos de promoción, la serie de microcontroladores C8051 marcará el comienzo de una expansión cada vez más amplia. espacio para el desarrollo y conviértase en el favorito de los tiempos en el campo integrado
Esta serie de microcontroladores es totalmente compatible con el conjunto de instrucciones MCS-51, es fácil de usar y tiene un ciclo de desarrollo corto, lo que mejora enormemente ahorra costes de desarrollo. El sistema C8051F tiene una alta integración y el reloj del bus puede alcanzar los 25 M