基于C8051F020芯片的总磷在线自动分析仪

　　1 概述

　　C8051F0XX系列单片机是Cygnal公司新推出的一种混合信号系统级单片机。该系列单片机片内含CIP-51的CPU内核，它的指令系统与MCS-51完全兼容。其中的C8051F020单片机含有64kB片内Flash程序存储器，4352B的RAM、8个I/O端口共64根I/O口线、一个12位A/D转换器和一个8位A/D转换器以及一个双12位D/A转换器、2个比较器、5个16位通用定时器、5个捕捉/比较模块的可编程计数/定时器阵列、看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器等部分。C8051F020单片机支持双时钟，其工作电压范围为2.7～3.6V(端口I/O,RST和JTAG引脚的耐压为5V)。与以前的51系列单片机相比，C8051F020增添了许多功能，同时其可靠性和速度也有了很大提高。

　　2 C8051F020的功能特点

　　C8051F020芯片的内部功能方框图如图1所示。

　　C8051F020微控制器的内核CIP-51在保持CISC结构及指令系统不变的基础上对指令实行流水作业，该器件废除了机器周期的概念，它的指令以时钟周期为运行单位，因而大大提高了指令的运行速度。当晶振为25MHz时，C8051F020的指令执行速度峰值可达到25MIPS。CIP-51微控制器的存储器结构与标准的8051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。

　　C8051F020带有8个I/O端口(64根I/O口线)，其中包括四个低部端口P0～P3(可以位寻址)和四个高部端口P4～P7(不可以位寻址)。在C8051F020中，可通过网络开关以硬件的方式实现I/O端口的灵活配置(如图1所示)，也可以通过设置相应的寄存器控制交叉开关来把I/O 口配置为所选择的特殊功能端口。

　　C8051F020有5个定时/计数器：T0、T1、T2、T3、T4。其中T0、T1和T2与标准8051用法一致。T3是一个具有自动重装载功能的计数器，可以用作启动ADC数据转换、SMBus定时和通用计数器。T4可用作自动重装载功能的16位定时/计数器、有捕获功能的16位定时/计数器和 UART1的波特率发生器。其定时/计数器的工作模式均可通过配置相应的特殊功能寄存器来设定。