8XC51系列單片機是Intel公司生產(chǎn)的8位增強型單片機，它是以80C51為核心的一種8位微控制器，也是一種面向事件控制應用的優(yōu)選芯片，它與現(xiàn)有MCS 51系列單片機的指令系統(tǒng)兼容，下面以8XC51GB為代表對8XC51系列單片機作一簡要闡述。
8XC51GB的特點
8XC51GB是一種先進的80C51微控制器，它具有優(yōu)良的性能，主要包括：串行擴展口、8通道8位A/D轉換器，可編程的計數(shù)器陣列，片內(nèi)EPROM。其主要特性如下：
(1)片內(nèi)有8KB的EPROM和256字節(jié)的RAM;
第10章具有51內(nèi)核的8位單片機簡介187
(2)2個可編程計數(shù)陣列，包括：2×5高速I/O通道;比較/捕捉模塊;脈沖寬度調制器;監(jiān)視定時器;
(3)3個16位定時/計數(shù)器，T0、T1具有4種編程方式，T2具有捕捉及波特率生成方式;
(4)8通道8位A/D轉換器，具有4種編程方式;
(5)專用監(jiān)視定時器;
(6)可編程串行通道，可進行幀錯誤檢測、自動地址識別;
(7)串行擴展通道;
(8)48位可編程I/O口;
(9)15個中斷源，可設置為4個優(yōu)先級;
(10)工作溫度擴大，環(huán)境溫度在-40~+125℃能正常工作。
8XC51GB的內(nèi)部結構
8XC51GB的結構框圖如圖10.7所示，該芯片有68腳LCC和68腳PLCC兩種封裝形式。
圖10.7 8XC51GB結構框圖
一、片內(nèi)RAM和SFR
8XC51GB片內(nèi)有256個字節(jié)數(shù)據(jù)RAM，其地址為00H~7FH、80H~FFH，其中地址80H~FFH與特殊功能寄存器SFR的地址重疊。雖然地址相同，但它們在物理上是相互獨立的。
當一條指令訪問地址高于7FH的內(nèi)部區(qū)域時，CPU應清楚此次操作是訪問數(shù)據(jù)RAM的單元，還是訪問指令中指定地址表示的SFR空間。8XC51GB指令系統(tǒng)規(guī)定：采用直接地址的指令均為訪問數(shù)據(jù)RAM單元，例如：
MOV0A0H，#data
是訪問特殊功能寄存器空間中地址為0A0H的寄存器;而采用間接尋址的指令為訪問數(shù)據(jù)RAM區(qū)的單元，例如：
MOV R0，#0A0H
MOV@R0，#data
即為訪問RAM區(qū)地址為0A0H的單元。
8XC51GB的片內(nèi)特殊功能寄存器在8051單片機的21個基礎上新增了69個，共計90個，地址分配和CPU的復位值如表10.5所示。
從表中可以看出，并非所有的地址都占滿了，未占用的地址在該芯片中未使用。對這些未使用的地址進行讀操作將會返回隨機數(shù)據(jù)，而寫操作不起作用。
二、8XC51GB端口及操作
8XC51GB中共有6個雙向8位端口，每個端口包含一個特殊功能寄存器P0~P5、一個輸出驅動器和一個輸入緩沖器。
端口P0作為地址總線低8位A0~A7和數(shù)據(jù)總線D0~D7復用端口，端口P2作為地址總線高8位A8~A15。
端口P1、P3、P4、P5都是多功能端口，它們不僅可以作I/O端口使用，也可以用作各種特殊功能端口。表10.6給出了復用的特殊功能。當端口SFR中相應位為“1”時，才選擇表10.6中的復用功能。
三、8XC51GB的A/D轉換器
8XC51GB片內(nèi)含有一個8位A/D轉換器，有8個輸入通道。A/D轉換器包括8個專用的模擬輸入管腳ACH0~ACH7和8個A/D轉換結果寄存器ADRES0~ADRES7，另外，還有一個比較電壓COMPREF和一個比較結果寄存器ACMP，以及一個控制輸入端TR1GIN、一個參考電壓管腳VREF、一個模擬地AGND。
A/D轉換由控制寄存器ACON控制，其控制格式如表10.7所示。
A/D轉換有兩種方式：連續(xù)方式和觸發(fā)方式，決定通道的轉換次序也有兩種方式：掃描方式和選擇方式，它們都是由ACON中的各控制位決定的。
連續(xù)方式：在ACON中將ATM置“0”時，則進入連續(xù)方式。將ACE置“1”時，則A/D轉換總是從ACH0~ACH7的8個通道連續(xù)反復進行。轉換結束后，將AIF置“1”，然后再從ACH0通道開始下一輪A/D轉換，只要ATM=0、ACE=1保持不變，則轉換將連續(xù)反復進行。
觸發(fā)方式：ATM置“1”時，則進入觸發(fā)方式。ACE置“1”時，外部引腳TR1GIN的第一個下降沿將開始對通道ACH0~ACH7進行一次轉換，并將轉換結果送入相應的A/D轉換結果寄存器ADRES0~ADRES7中。
掃描方式：AIM置“0”，便進入掃描方式。在此方式下，將依次轉換8個通道ACH0~ACH7，并將轉換結果送入相應的轉換結果寄存器ADRES0~ADRES7中。
選擇方式：AIM置“1”，便進入選擇方式。在此方式下，A/D轉換器先對前4個通道ACH0~ACH3中的某一通道(由ACS1、ACS0決定)進行4次A/D轉換，并將結果依次送入ADRES0~ADRES3中，然后再對通道ACH4~ACH7依次轉換一次，將結果依次送入ADRES4~ADRES7中。
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