C8051F020\1\2\3器件都是完全集成的混合信号片上系统MCU
日期：2019-6-20C8051F020/C8051F021/C8051F022/C8051F023器件是完全集成的混合信号片上系统MCU，具有64个数字I/O引脚
（C8051F020/C8051F022）或32个数字I/O引脚（C8051F021/C8051F023）。特定产品功能选择。
高速流水线8051兼容CIP-51微控制器内核（最高25 MIPS）
系统内，全速，非侵入式调试接口（片上）
真正的12位（C8051F020/C8051F021）或10位（C8051F022/C8051F023）100ksps8通道ADC，带有PGA和模拟多路复用器
真正的8位ADC500ksps8通道ADC，带有PGA和模拟多路复用器
两个12位DAC，具有可编程更新调度
64k字节的系统内可编程FLASH存储器
4352（4096+256）字节的片上RAM
外部数据存储器接口，具有64k字节地址空间
SPI，SMBus/I2C和（2）UART串行接口以硬件实现
五个通用16位定时器
可编程计数器/定时器阵列，带有五个捕获/比较模块
片上看门狗定时器，VDD监视器和温度传感器
凭借片上VDD监视器，看门狗定时器和时钟振荡器，C8051F020/C8051F021/C8051F022/C8051F023器件是真正独立的上系统解决方案。所有模拟和数字外设均由用户启用/禁用和配置固件。FLASH存储器甚至可在电路中重新编程，提供非易失性数据存储，以及允许现场升级8051固件。板载JTAG调试电路允许非侵入式（不使用片上资源），全速，在线调试使用最终应用程序中安装的生产MCU。该调试系统支持检查和修改内存和寄存器，设置断点，观察点，单步执行，运行和暂停命令。所有模拟和使用JTAG进行调试时，数字外设功能齐全。每个MCU的额定工作温度范围为2.7 V至3.6 V，工作温度范围为-45°C至+ 85°C。该端口I/O，/ RST和JTAG引脚可承受高达5V的输入信号.C8051F020/C8051F022采用100引脚。
C8051F020系列采用Silicon Labs专有的CIP-51微控制器内核。 CIP-51与MCS-51?指令集完全兼容;标准的803x / 805x汇编器和编译器可用于开发软件。内核具有标准8052所包含的所有外设，包括5个16位计数器/定时器，2个全双工UART，256字节内部RAM，128字节特殊功能寄存器（SFR）地址空间和8/4字节宽I / O端口。
CIP-51采用流水线架构，与标准8051相比，大大提高了指令吞吐量
建筑。在标准8051中，除MUL和DIV之外的所有指令都需要12或24个系统时钟周期才能以12至24 MHz的最大系统时钟执行。相比之下，CIP-51核心执行70％的指令
一个或两个系统时钟周期，只有四个指令占用超过四个系统时钟周期。CIP-51共有109条指令。下表显示了每个指令的总指令数执行时间处理时间。
C8051F020 MCU系列包括对CIP-51内核和外设的几项关键增强功能，可提高终端应用的整体性能和易用性。扩展中断处理程序为CIP-51提供了22个中断源（而标准8051则为7），允许众多模拟和数字外设中断控制器。中断驱动系统需要更少的MCU干预，使其更有效的吞吐量。额外的中断源非常有用构建多任务，实时系统。
MCU最多有七个复位源：一个板载VDD监视器，一个看门狗定时器，一个丢失的时钟
检测器，Comparator0的电压电平检测，强制软件复位，CNVSTR输入引脚和/ RST
销。/ RST引脚是双向的,可以容纳外部复位，或允许内部产生的POR
/ RST引脚上的输出。除VDD监视器和复位输入引脚外，每个复位源均可被禁用
用户在软件中;通过MONEN引脚使能/禁止VDD监视器。在MCU初始化期间上电复位后，可以在软件中永久启用看门狗定时器。
MCU具有内部独立时钟发生器，在任何复位后默认用作系统时钟。如果
期望的是，时钟源可以在运行中切换到外部振荡器，外部振荡器可以使用晶体，陶瓷谐振器，电容器，RC或外部时钟源来产生系统时钟。这在低功率时非常有用
应用，允许MCU从慢速（省电）外部晶体源运行，同时根据需要定期切换到快速（最高16 MHz）内部振荡器。
板载时钟和复位图
CIP-51具有标准的8051程序和数据地址配置。它包括256字节的数据RAM，用
高128字节双映射。间接寻址访问通用RAM的高128字节，并指向直接寻址
寻址访问128字节SFR地址空间。可通过直接和间接寻址访问低128字节的RAM。前32个字节可寻址为4组通用寄存器，接下来的16个字节可以是字节可寻址或位寻址。
C8051F020/C8051F0201/C8051F0202/C8051F0203MCU中的CIP-51还具有片上4k字节RAM模块和外部存储器
接口（EMIF），用于访问片外数据存储器。片上4k字节块可以在整个64k上寻址
外部数据存储器地址范围（重叠4k边界）。外部数据存储器地址空间可以
仅映射到片上存储器，仅限片外存储器，或两者的组合（最多4k的地址指向
片上，4k以上指向EMIF）。 EMIF还可配置用于多路复用或非多路复用的地址/数据
线。
MCU的程序存储器由64k字节的FLASH组成。该存储器可以在系统中重新编程
512字节扇区，无需特殊的片外编程电压。从地址0xFE00到的512字节
0xFFFF保留供工厂使用。在地址0x10000到0x1007F处还有一个128字节的扇区，其中
可用作软件常量的小表。有关MCU系统存储器映射，请参见下图。
C8051F020系列具有片内JTAG边界扫描和调试电路，可提供非侵入式，全速，
使用安装在最终应用中的生产部件通过四针JTAG接口进行在线调试。该
JTAG端口完全符合IEEE 1149.1标准，为测试和制造目的提供全边界扫描。
Silicon Labs的调试系统支持检查和修改存储器和寄存器，断点，观察点，堆栈监视器和单步执行。没有额外的目标RAM，程序存储器，定时器或通信
渠道是必需的。所有数字和模拟外设均可正常工作，并可在调试时正常工作。所有
当MCU停止，单步执行或处于执行状态时，外设（ADC和SMBus除外）会停止工作
断点以使它们保持同步。
C8051F020DK开发套件提供了开发应用程序代码所需的所有硬件和软件
并使用C8051F020 / 1/2/3 MCU进行在线调试。该套件包括带开发人员工作室和调试器的软件，集成的8051汇编器和RS-232到JTAG串行适配器。它还有一个目标应用程序
安装了相关MCU的电路板，RS-232和JTAG电缆以及壁挂式电源。该
开发套件需要Windows 95/98 / NT / ME / 2000计算机和一个可用的RS-232串行端口。如图所示
在下图中，PC通过RS-232连接到串行适配器。一根6英寸的带状电缆连接Serial
适配器连接到用户的应用板，拾取四个JTAG引脚和VDD和GND。串口适配器需要
来自应用板的电源;它需要大约20 mA，2.7-3.6 V.对于目标系统没有足够电源的应用，提供的电源可以直接连接到串行
适配器。
与使用板载“ICE芯片”和目标电缆并需要MCU的标准MCU仿真器相比，Silicon Labs的调试环境是用于开发和调试嵌入式应用的极其优越的配置在申请板上要插座。 Silicon Labs的调试环境既增加了易用性又保留了精密模拟外设的性能。
