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【经验】PCB布线技巧：8位单片机端口Crossbar功能的使用及配置
在PCB画板布线时工程师经常会遇到PCB板走线不通需要跳线或者绕开布线，如果单片机自带Crossbar功能，只要软件配置调整一下各端口功能，PCB布线就会畅通。公司的如、EFM8系列都具有Crossbar功能。本文以这两款8位MCU为基础介绍Crossbar的配置及使用。图1：端口I/O功能框图如图1所示，交叉开关是一个多路选择器，它用于为器件内部的硬件外设分配I/O端口。例如，它可以决定UART的RXD和TXD连到哪一个端口引脚。交叉开关负责SMBus、SPI、UART、定时器捕捉模块、外部PCA输入、比较器输出、定时器外部输入、/SYSCLK以及A/D转换启动输入的引脚分配。交叉开关必须在访问这些外设的I/O之前被配置和允许。未指定的端口引脚作为通用I/O。交叉开关提供了两个关键的系统特性：1）在端口0、端口1和端口2上的所有未分配的通用I/O引脚都被连续组合在一起。2）对于引脚数量少的器件，它提供了外设选择的灵活性。外设选择只受限于可用的端口引脚数，而不受限于哪一个引脚是可用的。这就允许系统设计者在使用引脚数少的器件时能选择将哪些数字外设分配到器件上的数字I/O引脚。例如，假设一个应用需要：SPI，UART，两个捕捉模块，/INT0，T2。参考图2－图4中的I/O端口交叉开关寄存器说明，交叉开关寄存器配置如下：XBR0=b；允许UART、两个捕捉模块和SPI XBR1=b；允许T2和/INT0 XBR2=b；允许交叉开关从表2的顶部开始。我们发现SPI引脚将占用P0.[0..3]（因为不使用SMBus），UART占用引脚 P0.[4..5]，CEX0占用P0.6，CEX1占用P0.7，/INT0占用P1.0，T2占用P1.1。其它端口引脚P1.[2..7]和P2.[0..7]作为通用端口引脚。引脚分配情况列于表1。表1：引脚分配表2：优先权交叉开关译码表端口Crossbar功能使用和配置关键点1）为了使用端口0、端口1或端口2的任何一个引脚作为输出，交叉开关必须被允许。2）交叉开关译码器必须在任何一个数字外设被允许前配置。3）交叉开关通常在复位时被配置一次，在复位处理过程的最开始处，以后不再进行配置。4）交叉开关的设置改变器件的引脚分配。5）每一种交叉开关设置导致唯一的器件引脚分配，如果你在交叉开关中允许或禁止外设，引脚分配将发生变化。6）对于输出端口引脚，其输出方式（漏极开路或推挽）必须被显式设置，即使那些由交叉开关分配的端口引脚也是如此。例外情况是SMBus上的SDA和SCL及UAR 的RXD引脚，这些引脚被自动配置为漏极开路。7）交叉开关分配的输入引脚（例如NSS或/INT0）是开路或推挽并不重要。这些引脚被配置为输入，而与相应端口配置寄存器的设置无关。为了将一个通用I/O引脚配置为输入，与这一引脚相关的端口配置寄存器位必须被清0，这样选择该引脚为漏极开路输出方式。此外，与该引脚相关的端口位必须被置1，这样使该引脚处于高阻态，或在XBR2中的WEAKPUD被清0时若上拉为高电平，这是端口引脚的复位配置。8）在任意时刻可以通过读取相应端口SFR得到端口引脚的电平值，而不管交叉开关寄存器的设置如何或引脚被配置为输入还是输出。9）交叉开关寄存器中的允许位是独立的。与数字外设本身的允许位是分开的。O外设部件在使用时不需要在交叉开关中被允许（例如，一个PCA模块即使在输出没有被接到引脚的情况下也能产生中断）。O那些在交叉开关中被允许但在它们自己的SFR中被禁止的外设，仍然控制端口引脚。这就是说，端口引脚可以在任何时候被读取，但是输出被占用它的外设所控制，不能作为通用输出口来访问。10）端口1上的四个外部中断（P1.[4..7]）是由引脚上的下降沿触发的，与下降沿触发源、交叉开关设置或端口引脚的输出方式无关。11）与标准8051不同的是，C8051提供了真正的推挽输出。如果需要8051的上拉功能，可以通过将相应的端口输出配置为“推挽”方式，然后再配置为“漏极开路”来进行软件仿真。确定器件引脚分配 本节介绍如何使用优先权交叉开关译码表（即表2）来决定器件的引脚分配，这种分配基于交叉开关寄存器中的外设选择，这些选择在图2－图4中列出。为了确定引脚分配，首先根据所需要的外设来配置交叉开关寄存器。然后从优先权交叉开关译码表的顶部开始向下扫描，直到遇到第一个被允许的外设部件。该设备将使用P0.0，如果需要多个引脚，就可以按顺序从P0.1向后分配。例如，如果SPI是第一个被允许的外设，则SCK、MISO、MOSI和NSS将分别被分配到P0.0、P0.1、P0.2、P0.3。下一个被允许的外设将被分配到引脚P0.4。所有未分配的引脚作为通用I/O。相关技术文档：世强元件电商版权所有，转载请注明来源及链接。
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上世强元件电商80c51单片机和c8051单片机有什么区别呢？_百度知道
80c51单片机和c8051单片机有什么区别呢？
80c51单片机和c8051单片机有什么区别呢？能不能说的具体点 还有与89C51又有何不同？
我有更好的答案
C相比有如下新功能。高速指令处理能力标准的8051一个机器周期要占用12个系统时钟周期执行一条指令最少要一个机器周期CygnalC8051F系列单片机指令处理采用流水线结构机器周期由标准的12个系统时钟周期降为1个系统时钟周期指令处理能力比MCS51大大提高。CIP-51内核70% 指令的执行是在一个或两个系统时钟周期内完成的，只有四条指令的执行需4个以上时钟周期。CIP-51指令与MCS51指令系统完全兼容，共有111条指令。增加了中断源标准的8051只有7个中断源，而Cygnal C8051F系列单片机扩展了中断处理，这对于实时多任务系统的处理是很重要的。扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源，允许大量的模拟和数字外设中断。一个中断处理需要较少的CPU干预，却有更高的执行效率。增加了复位源标准的8051只有外部引脚复位，Cygnal C8051F系列单片机增加了7种复位源，使系统的可靠性大大提高，每个复位源都可以由用户用软件禁止。它的复位源是：1 片内电源监视2 WDT看门狗定时器3 时钟丢失检测器4比较器0输出电平检测5软件强制复位6 CNVSTRAD转换启动7 外部引脚RST复位可双向复位8 提供内部时钟源标准的8051只有外部时钟，Cygnal C8051F系列单片机有内部独立的时钟源。C2提供的内部时钟误差在2%以内，在系统复位后默认内部时钟。如果需要，可接外部时钟并可在程序运行时实现内外部时钟之间的切换。外部时钟可以是晶体RCC或外部时钟脉冲，以上的功能在低功耗应用系统中非常有用。片内资源增加如下：8~12位多通道ADC1~2路12位DAC1~2路电压比较器内部或外部电压基准内置温度传感器±316位可编程定时/计数器阵列PCA可用于PWM等3~5个通用16位定时器8~64个通用I/O口带有I2C/SMBusSPI1~2个UART多类型串行总线8~64K Flash存贮器256~4K数据存贮器RAM片内时钟源内置电源监测看门狗定时器[
高级工程师
80C51一般指普通的8051，就是我们常说的51，相比之下C8051是非常高端的一种51（这么说是因为不管怎么样，它还是51，没有贬义。。），价格也比较高，全兼容51，但片上资源相当丰富，具体可以看C8051的数据手册，基本上你能想到的能集成的，它都有了，原来是哪家公司的，名字记不清了，现在归silicon lab所有。89C51一般指的是Atmel公司的AT89C51，同样也全兼容51，最初的卖点就是它的片上flash，感觉推广的很开。不知这么说能不能解答你的问题=====mscfox
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C8051F与80C51系列单片机的不同初始化摘要：C8051F系列单片机是Cygnal公司出品的高速单片机，它与80C51系列单片机指令集兼容，但比后者增加了许多资源，从而为嵌入式系统的开发提供了极大的方便。文中介绍了这两者在结构上的差异以及编程时应注意的问题，并给出了它们较完整的初始化程序。
关键词：特殊功能寄存器SDR；先权交叉开关译码器；交叉开关控制寄存器1 引言近30年来，世界各主要电子元器件生产厂商纷纷推出自己各具特色的单片机产品。而在百花齐放的单片机家族中，80C5l系列一直扮演着重要的角色。该单片机在教学、科研等领域已经成为入门单片机并成为单片机应用的首选，该产品以其易读性好、扩展能力强而著称，从而成为广大从事单片机开发者最熟悉、最具代表的机型。但人们往往在熟悉80C51单片机之后又选择别的系列单片机开发产品，这是因为80C51具有运算速度慢、功耗大、内部资源少等不足，所以限制了其使用范围。Cygnal公司推出的C805lF系列单片机既弥补了80C51系列的不足，又与MCS—5l指令集兼容。C805lFxxx系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051指令集完全兼容的CIP－51内核。它在单片内集成了构成一个单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其它功能部件。这些外设或功能部件包括：ADC、可编程增益放大器、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus／I2C、UART、SPI、定时器、可编程计数器／定时器阵列（PCA）、内部振荡器、看门狗定时器及电源监视器等。这些外设部件的高集成度为设计小体积、低功耗、高可靠性、高性能的单片机应用系统提供了很大的方便，同时也可以使整体系统的成本大大降低。熟悉MCS—51系列单片机的工程技术人员可以很容易地掌握C8051Fxxx的应用技术并进行软件移植。但不能将8051的程序直接应用于C8051F单片机中，因为这两种系列的单片机内部资源存在较大的差异，因此，完全照搬、移植是行不通的，必须经过“改良”（主要是初始化控制字的改写）才能正确运行。本文以C8051Fxxx系列单片机中资源最丰富、功能最多、运算速度最快（达到100MIPS）的C8051F12X系列为例，介绍其与80C51的主要不同之处以及开发时应注意的问题，同时给出了其完整的、且经过运行验证的源程序。图12 结构差异C8051F12X单片机与8051单片机在结构上的最大区别有四点：外引脚采用交叉开关配置；系统时钟源多样且控制灵活；内部特殊功能寄存器SFR种类数量增多；具有基于JTAG接口的在系统调试功能。下面主要介绍前三部分内容。2．1 可编程数字I／O和交叉开关可编程数字I／O和交叉开关是一个大的数字开关网络，它允许将内部数字系统资源分配给端口I／O引脚。与具有标准复用数字I／O的微控制器不同，这种结构支持所有的功能组合。可通过设置交叉开关控制寄存器（XBR2、XBR1和XBR0）将片内的计数器／定时器、串行总线、硬件中断、ADC转换启动输入、比较器输出以及微控制器内部的其它数字信号配置为在端口I／O引脚出现，这就使用户可以根据自己的特定应用选择通用端口I／O和需数字资源的组合。而不同于8051单片机的引脚基本是固定分配的。C8051F系列通过优先权交叉开关译码器来控制数字开关网络，优先权交叉开关译码器的值由交叉开关控制寄存器（XBR2、XBR1和XBR0）来配置，如图1所示。优先权交叉开关译码器按优先权顺序从P0．0开始，可以一直分配到P3．7，它为数字外设所分配的端口引脚的优先顺序是按系统默认的顺序，即：串行通信UART0具有最高优先级，TX0和RX0分别被分配到P0．0和P0．1? 串行通信SPI具有次高优先级，详细的端口引脚的优先分配顺序表请参考有关资料。如果不选择某个资源，则优先顺序表中的下一个功能将填充这个位置。图2所示是三个交叉开关控制寄存器（XBR2、XBR1和XBR0）中各位的含义，它们的复位值均为。当交叉开关配置寄存器XBR2、XBR1和XBR0中外设的对应位被设置成逻辑1时，交叉开关将端口引脚分配给外设；如果一个数字外设的允许位未被设置成逻辑1，则其端口不能通过引脚访问。未被设置的交叉开关分配端口可当作标准连续的I／O口使用。在系统复位后，默认的寄存器XBR2、XBR1和XBR0的值均为零，即所有I／O引脚被强迫成输入口（带上拉），且不与内部资源连通。这样，没有输出的系统显然无意义，所以，无论如何都应置XBR2的第6位为1，使交叉开关允许以便引出输出信号。
2．2 系统时钟源C8051F12X的系统时钟可以取自内部振荡电路、外部振荡电路（包括晶振，RC振荡，陶瓷谐振电路）和锁相环PLL电路，锁相环PLL电路的输入源可选择来自内部振荡电路，也可以选择外部振荡电路，通过PLL的倍频作用可以提高时钟频率。C8051F12X系统内的振荡电路如图3所示。要产生所需的系统时钟，通常要设置8个寄存器：OSCXIN、OSCICN、OSCICL、CLKSEL、PLLOCN、PLLOFLT、PLL0DIV、PLL0MUL，其中后4个是有关PLL的寄存器。2．3 特殊功能寄存器SFR结构与MCS—51的SFR不同的是，C8051F12X的SFR由图4所示的多页组成，共有5页，页号为0、1、2、3、15。各个SFR分布在不同的页里，像XBR0、XBR1、XBR2、OSCXIN、OSCICN、LLOCN、PLLOFLT等定位在15页里，定时器有关的寄存器TCON、TMOD、TH、TL等定位在0页里。在读写各个SFR之前，必须先切换到相应的页，可使用“MOV SFRPAGE，＃页号”指令来进行切换。各个SFR所在哪些页，请查看相关的资料。3 应用举例该例中要用的引出脚有一个串行异步通信UART和一个外中断INT0。按照系统默认的优先顺序，P0口被内部资源引出而占用，其中P0．0为UART通信的RX端， P0．1为UART通信的TX端，P0．3为外中断INT0输入引脚，其它端口为通用I／O口。P1口为具有上拉电阻的输入口，P2口为通用推挽的输出口，P3口也是通用推挽输出口。具体如下：＄include（c．inc）ORG 00HJMP RESET ；程序入口ORG 03HJMP EX_INT ；外中断INT0入口ORG 0BHJMP TIME_0 ；定时器0中断入口ORG 100HRESET?MOV， WDTCN，＃0DEH ?禁止看门狗MOV WDTCN，＃0ADHMOV SFRPAGE， ＃0FH ；取特殊功能寄存器的15页MOV OSCXCN，＃B ；外用时钟源选择晶体，频率范围在30MHz以下ORL PLL0CN，＃B ；用外部晶振作为PLL的源MOV PLL0DIV，＃B ；PLL的输入除系数1（复位后默认）MOV PLL0MUL，＃B ；PLL的倍频系数为2（25MHz晶振）MOV PLL0FLT，＃B ；PLL的滤波参数（复位后默认为B）MOV R4，＃0 ；延迟一会儿，使晶振稳定NNOP1：MOV R5，＃0DJNZ R5，＄DJNZ R4，NNOP1MOV CLKSEL，＃B ；系统时钟源用晶振再经锁相环PLL二倍频，产生50MHz的时钟ANL OSCICN，＃B ?；允许外部振荡，禁止内部振荡MOV XBR2；＃B ；使能交叉译码开关（这条指令很重要）MOV P2MDOUT，＃B ；P2口置成输出方式MOV P3MDOUT，＃B ；P0口置成输出方式（复位默认为0＿＿开漏）MOV XBR1，＃0000100B ；允许外中断0连到端口MOV SFRPAGE， ＃0H ；取特殊功能寄存器的0页（因为有关定时器、中断的SFR在0页）SETB EX0 ；允许外中断0SETB IT0 ；INT0下降沿中断MOV TMOD，＃21h ；设置定时器0为方式1， 定时器1为方式2MOV CKCON，＃08h ；选定时器0时钟为系统时钟，定时器1时钟为系统时钟除以12MOV TH1，＃242 ；（50／12）MHz的时钟产生9600波特率的计数初值为242SETB TR0 ；接通定时0SETB TR1 ；接通定时1CLR ET1 ；禁止定时器1中断MOV SCON，＃50H ；串口工作于方式1，允许接收，单机工作SETB ET0 ；允许T0中断SETB PT0 ；T0的中断优先级高SETB EA ；开中断MOV SP，＃30H ；栈底在30H单元MAIN： ． ；以上是程序的初始化． ；主程序．JMP MAIN?＊＊＊＊＊＊ 定时中断子程序 ＊＊＊＊＊＊＊TIME_0:PUSH ACCMOV TH0,＃0HMOV TL0,＃0HCPL P2．2 ;在P2口的D2脚输出方波POP ACCRETI?＊＊＊＊＊＊＊ 外中断子程序 ＊＊＊＊＊＊＊EX INT?PUSH ACCMOV A,P1 ；从P1口取一字节CPL AMOV P3，A ；送出一字节POP ACCRET
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指纹锁的出现很好的解决了这种困扰。它以人体指纹作为开锁标志，通过对指纹的对比，结合计算机信息技术、电子技术等多种技术进行门锁开启，手指轻松一点就可以打开，开锁时间仅为0.01秒，方便快捷。
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单片机的编程语言很多，大致分成三类：机器语言、汇编语言、高级语言。机器语言由于繁琐容易出错，一般用户已经不再使用。下面分别对单片机汇编语言和最常用的高级语言进行分析。
当前的单片机种类很多，但是 51 是最基础的，因此单片机的学习最好也是从 51 开始，不仅容易上手，而且相当实用。然而 51 单片机毕竟过于基础，后来的很多单片机在功能上都有很大的扩展，因此按照我们实验室多数人的路线接下来大多数人会学习 AVR 单片机， AVR 单片机在功能上较 51 有很大提升，集成了 A/D 、快速 PWM 等很多实用的功能，而且和很多大型的单片机在功能上有很多类似之处，因此如果以后还想掌握其他单片机 AVR 无疑是一个很好的跳板。
晶振是什么?全称是石英晶体振荡器，是一种高精度和高稳定度的振荡器。通过一定的外接电路来，可以生成频率和峰值稳定的正弦波。而单片机在运行的时候，需要一个脉冲信号，做为自己执行指令的触发信号，可以简单的想象为：单片机收到一个脉冲，就执行一次或多次指令。
在计算机系统中，无论使用动态RAM还是使用静态RAM，其最大的缺点是在断电以后，它所存储的信息即随之消失。即使是瞬时断电也会使它所存储的信息全部丢失。
作为一个最基本的系统，应包括程序存储器、数据存储器、键盘、显示器等电路。在测量系统中，还包含模数转换器、数模转换器。MCS-51系列的单片机由于其良好的可扩展性，可根据系统的具体要求构成1个紧凑的独立系统。
时钟周期：时钟周期T是时序中最小的时间单位具体计算的方法就是1/时钟源，我们KST-51单片机开发板上用的晶振是11.0592M，那么对于我们这个单片机系统来说，时钟周期=1/秒。
介绍了AT89C2051单片机的性能及特点，及以其为核心的一种低成本、高精度、微型化、数字显示的汽车防撞报警器。该防撞报警器利用超声波及集成霍尔元件实现对汽车的测距和测速，利用单片机的实时控制和数据处理功能，完成系统的控制。文章给出了汽车防撞报警器的硬件电路原理及软件设计。
第八届中国卫星导航学术年会（China Satellite Navigation Conference, CSNC 2017）是一个开放的学术交流平台。旨在加强学术创新，
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