3.2.1 Микропроцессоры c8051f320 и c8051f321

Основные технические характеристики микропроцессоров C8051F320 и C8051F321 приведены ниже:

• 8051-совместимое ядро CIP-51 производительностью до 25 MIPS;

• поддержка протокола USB 2.0;

• 16 Кбайт флэш-памяти программ секторами по 512 байт, каждый из которых может конфигурироваться как память программ или данных;

• 1 Кбайт + 256 байт ОЗУ + 1 Кбайт FIFO памяти USB;

• 25(21) цифровых входа/выхода (в микроконтроллерах F320 и F321 соответственно), конфигурируемых через встроенную коммутационную матрицу CROSSBAR и совместимых с пятивольтной периферией без дополнительных внешних преобразователей уровней;

• расширенный обработчик до 16 источников прерываний;

• четыре 16-битных таймера общего применения;

• программируемая 16-битная счётная матрица с пятью модулями захвата/сравнения и возможностью организации на её базе ШИМ-генератора;

• встроенные прецизионный супервизор напряжения питания и двунаправленный сигнал сброса, который может использоваться как системный сброс для других устройств схемы;

• встроенный JTAG-интерфейс последовательного программирования Flash-памяти и внутрисхемный отладчик программ в режимах: пошаговом, с заданием точек остановки или реального времени;

• два встроенных компаратора напряжения с программируемыми гистерезисом и временем срабатываний, конфигурируемые как источники прерывания или сброса (ток потребления одного компаратора менее 0,5 мкА);

• встроенный датчик температуры +3⁰С;

• быстродействующий АЦП (17-канальный в F320, 13-канальный в F321) разрешением 10 бит и производительностью 200 тысяч преобразований в секунду. Функционально АЦП содержит два встроенных аналоговых мультиплексора и может работать как в дифференциальном, так и интегральном режиме преобразований. Опорное напряжение АЦП может задаваться внутренним источником V_REF, напряжением питания микроконтроллера или внешним выводом;

• АЦП имеет функцию программируемого «оконного детектора». В регистрах микроконтроллера программируется нижнее и верхнее значение напряжения, которое необходимо отслеживать. Если напряжение на входе АЦП выйдет за пределы заданных пороговых значений, генерируется соответствующее прерывание. Таким образом, функция «оконный детектор» значительно экономит ресурсы процессора, избавляя программу от необходимости «рутинного» циклического опроса;

• Максимальная погрешность АЦП составляет +1 LSB (младший разряд отчёта);

• Аппаратно-встроенные интерфейсы SMBusT/I2CT,SPIT,UART;

• USB контроллер содержит:

  • Универсальный, последовательный контроллер (SIE);

  • Интегрированный приемопередатчик, не требующий при подключении внешних пассивных компонентов;

  • Схему восстановления частоты и внутренний генератор, позволяющий контроллеру USB работать в полноскоростном и низкоскоростном режимах;

• Встроенный стабилизатор напряжения на 3В с током нагрузки до 100 мА, позволяющий запитывать микроконтроллер непосредственно от USB-шины. Кроме этого, стабилизатор имеет программное управление и внешний выход нагрузки, который может использоваться как напряжение питания других 3-вольтовых компонентов схемы;

• Напряжение питания ядра микроконтроллера от 2,7 до 3,6 В. Токи потребления для различных режимов работы составляет величины от менее чем 0,1 мкА до 25 мА.

Для программирования и отладки микроконтроллеров планируется использовать специальный комплект разработки C8051F320DK-E, включающий интегрировааные среды Cygnal IDE и Keil uVision (www.keil.com) для разработки и программирования на C и ассемблере аппаратные средства отладки (плата эмулятора и устройство преобразования RS232-JTAG), набор соединителей и сетевой блок питания.

Стоимость микросхем C8051F320 и C8051F321 составляет приблизительно $50, однако комплект разработки стоит порядка $1500.