C8051F与80C51系列单片机的初始化比较
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。
2 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00000000。
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：
$include(c8051f120.inc)
org 00h
jmp reset ;程序入口
org 03h
jmp ex_int ;外中断int0入口
org 0bh
jmp time_0 ;定时器0中断入口
org 100h
reset mov， wdtcn，#0deh ?禁止看门狗
mov wdtcn，#0adh
mov sfrpage， #0fh ;取特殊功能寄存器的15页
mov oscxcn，#01100111b ;外用时钟源选择晶体，频率范围在30mhz以下
orl pll0cn，#00000111b ;用外部晶振作为pll的源
mov pll0div，#00000001b ;pll的输入除系数1(复位后默认)
mov pll0mul，#00000010b ;pll的倍频系数为2(25mhz晶振)
mov pll0flt，#00010001b ;pll的滤波参数(复位后默认为00110001b)
mov r4，#0 ;延迟一会儿，使晶振稳定
nnop1：mov r5，#0
djnz r5，$
djnz r4，nnop1
mov clksel，#00000010b ;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，#01111111b ?;允许外部振荡，禁止内部振荡
mov xbr2;#01000000b ;使能交叉译码开关(这条指令很重要)
mov p2mdout，#11111111b ;p2口置成输出方式
mov p3mdout，#11111111b ;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0
setb 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2
mov 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12
mov th1，#242 ;(50/12)mhz的时钟产生9600波特率的计数初值为242
setb tr0 ;接通定时0
setb tr1 ;接通定时1
clr 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 acc
mov th0,#0h
mov tl0,#0h
cpl p2.2 ;在p2口的d2脚输出方波
pop acc
reti
******* 外中断子程序 *******
ex int?push acc
mov a,p1 ;从p1口取一字节
cpl a
mov p3，a ;送出一字节
pop acc
ret
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紫外线灯管安装有哪些要求呢？
稳压三极管工作原理
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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00000000。
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：
$include(c8051f120.inc)
org 00h
jmp reset ;程序入口
org 03h
jmp ex_int ;外中断int0入口
org 0bh
jmp time_0 ;定时器0中断入口
org 100h
reset mov， wdtcn，#0deh ?禁止看门狗
mov wdtcn，#0adh
mov sfrpage， #0fh ;取特殊功能寄存器的15页
mov oscxcn，#01100111b ;外用时钟源选择晶体，频率范围在30mhz以下
orl pll0cn，#00000111b ;用外部晶振作为pll的源
mov pll0div，#00000001b ;pll的输入除系数1(复位后默认)
mov pll0mul，#00000010b ;pll的倍频系数为2(25mhz晶振)
mov pll0flt，#00010001b ;pll的滤波参数(复位后默认为00110001b)
mov r4，#0 ;延迟一会儿，使晶振稳定
nnop1：mov r5，#0
djnz r5，$
djnz r4，nnop1
mov clksel，#00000010b ;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，#01111111b ?;允许外部振荡，禁止内部振荡
mov xbr2;#01000000b ;使能交叉译码开关(这条指令很重要)
mov p2mdout，#11111111b ;p2口置成输出方式
mov p3mdout，#11111111b ;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0
setb 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2
mov 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12
mov th1，#242 ;(50/12)mhz的时钟产生9600波特率的计数初值为242
setb tr0 ;接通定时0
setb tr1 ;接通定时1
clr 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 acc
mov th0,#0h
mov tl0,#0h
cpl p2.2 ;在p2口的d2脚输出方波
pop acc
reti
******* 外中断子程序 *******
ex int?push acc
mov a,p1 ;从p1口取一字节
cpl a
mov p3，a ;送出一字节
pop acc
ret
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