C8051 - C8051

C8051 это микроконтроллер (MCU) ядро производства Silicon Laboratories, Inc. Он основан на запатентованной реализации 8051 архитектура набора команд.^[1]

Обзор

C8051 представляет собой аппаратную реализацию микроконтроллерного процессора 8051, в отличие от оригинальной микрокодированной версии. Набор команд отображается на основной двухэтапный конвейер для увеличения пропускной способности при сохранении 8-битной ширины памяти программы. Результатом является высокопроизводительная архитектура микроконтроллера 8051, которая выполняет большинство инструкций за 1 или 2 тактовых цикла и обеспечивает в 20-25 раз большую производительность по сравнению с исходным ядром 8051.^[1]

Семьи

Аналоговый интенсив

разрешения АЦП в диапазоне от 10 до 24 битов, а другие на чипе аналоговые периферийные устройства включают ЦАП (разрешение до 12-бит), источник опорного напряжения, компараторы, датчик температуры, программируемый массив усиления (PGA) и генераторов. Цифровые периферийные устройства могут включать интерфейс внешней памяти, таймеры, модули программируемого массива счетчиков (PCA) и UART, USART, SPI, I²C / SMBus, I2S и другие.^[2]

номер части	Флэш-память	MIPS	баран	Пакеты	Другой
C8051F00x / 1x	16-32 кБ	20-25	0,25-2 кБ	QFP32, QFP48, QFP64	16x PGA
C8051F02x	64 КБ	25	4.25 кБ	TQFP64, TQFP100	-
C8051F04x	32-64 кБ	25	4.25 кБ	TQFP64, TQFP100	60 В PGA
C8051F06x	32-64 кБ	25	4.25 кБ	TQFP64, TQFP100	DMA
C8051F12x / 3x	64-128 кБ	50-100	8,25 кБ	TQFP64, TQFP100	16x16 MAC
C8051F35x	8 кБ	50	0,75 кБ	QFN28, LQFP32	-

Ультра низкая мощность

Микроконтроллеры C8051 со сверхнизким энергопотреблением разработаны для минимизации энергопотребления в активном и спящем режимах и обеспечения максимально быстрого пробуждения.^[3]

номер части	Флэш-память	MIPS	баран	Пакеты	Активный / сонный режим	Другой
C8051F90x / 1x	8-16 кБ	25	0,75 кБ	QSOP24, QFN24	160 мкА / МГц / 50 нА	dc-dc; RTC
C8051F92x / 3x	64 КБ	25	4.25 кБ	QFN24, QFN32, LQFP32	170 мкА / МГц / 50 нА	dc-dc; RTC
C8051F96x	16-128 кБ	25	8,25 кБ	QFN40, DQFN76, TQFP80	110 мкА / МГц / 50 нА	AES; ЖК-дисплей; dc-dc
C8051F98x /9x	2-8 кБ	25	0,5 кБ	QFN20, QFN24, QSOP24	150 мкА / МГц / 10 нА	Трогать; RTC

Автомобильная и промышленная

Автомобильные и промышленные микроконтроллеры (MCU) Silicon Labs - это продукты, прошедшие автоматическую проверку на соответствие спецификации AEC-Q100 и работающие при высоких температурах до 125 ° C. Промышленные и автомобильные микроконтроллеры C8051F5xx включают интерфейс CAN 2.0B, интерфейс LIN 2.1, встроенный прецизионный генератор (± 0,5%), который обеспечивает полную работу без внешнего кварцевого генератора, и напряжение питания от 1,8 до 5,25 В. Семейства C8051F5xx и C8051F85x / 6x оснащены 12-разрядным АЦП и реализованы в корпусах с малым форм-фактором.^[4]

номер части	Флэш-память	MIPS	баран	Пакеты	Другой
C8051F85x / 6x	2-8 кБ	25	0,25-0,5 кБ	SOIC16, QFN20, QSOP24	LFO
C8051F50x / 1x	32-64 кБ	50	4.25 кБ	QFN32, QFP32, QFN40, QFN48, QFP48	LIN2.1; ± 0,5% оск.
C8051F52x / 3x	2-8 кБ	25	0,25 кБ	DFN10, QFN20, TSSOP20	LIN2.1; ± 0,5% оск.
C8051F54x	8-16 кБ	50	1,25 кБ	QFN24, QFN32, QFP32	LIN2.1; ± 0,5% оск.
C8051F55x / 6x / 7x	16-32 кБ	50	2.25 КБ	QFN24, QFN32, QFP32, QFN40	CAN2.0B; ± 0,5% оск.
C8051F58x / 9x	96-128 кБ	50	8 кБ	QFN32, QFP32, QFN40, QFN48, QFP48	CAN 2.0B; ± 0,5% оск.

Широкий / малый форм-фактор

Эти небольшие микроконтроллеры включают ЦП со скоростью до 100 MIPS, 12-битный АЦП, 12-битный ЦАП и другие жизненно важные аналоговые периферийные устройства, такие как встроенный прецизионный генератор (± 2%) и прецизионный датчик температуры (± 2 ° C). Также доступны недорогие варианты одноразового программирования (OTP), совместимые с выводами.^[5]

номер части	Флэш-память	MIPS	баран	Пакет	Другой
C8051F85x / 6x	2–8 кБ	25	0,25–0,5 кБ	SOIC16, QFN20, QSOP24	Vref; LFO; 105 ° С
C8051F2xx	8 кБ	25	0.25-1.25	TQFP48	-
C8051F30x *	2–8 кБ	25	0,25 кБ	QFN11, SOIC14	-
C8051F31x *	8–16 кБ	25	1,25 кБ	QFN28, LQFP32	-
C8051F33x *	2–16 кБ	25	0,75 кБ	QFN20, QFN24	Vref; LFO; ЦАП
C8051F36x	16–32 кБ	50–100	1,25 кБ	QFN28, LQFP32, TQFP48	Vref; EMIF; 16x16 MAC
C8051F37x / 9x	8–16 кБ	50	1 кБ	QFN24, QFN20	Vref; 105 ° С; EEPROM; ± 2 ° C темп. датчик; ЦАП
C8051F41x	16–32 кБ	50	2.25 КБ	QFN28, LQFP32	Vref; RTC; ЦАП

* C8051F30x, C8051F31x и C8051F33x также доступны с одноразовой программируемой памятью как C8051T60x, C8051T61x и C8051T63x соответственно.

USB

Эти устройства оснащены встроенным функциональным контроллером универсальной последовательной шины (USB) 2.0 со встроенным приемопередатчиком и встроенным устройством восстановления тактовой частоты и доступны в широком диапазоне корпусов. Никаких внешних резисторов, кристалла, регулятора напряжения, EEPROM или других компонентов не требуется.^[6]

номер части	Флэш-память	МГц	баран	Пакеты	Другой
C8051F32x **	16 кБ	48	1.25-2.25 кБ	QFN28, LQFP32	Без кристаллов
C8051F34x *	32-64 кБ	48	2.25-4.25 кБ	QFN32, LQFP32, TQFP48	Без кристаллов; EMIF
C8051F38x **	32-64 кБ	48	1.25-4.25 кБ	QFN32, LQFP32, TQFP48	Без кристаллов; EMIF

* Устаревший продукт, замененный на C8051F38x.

** C8051F32x и C8051F38x также доступны с одноразовой программируемой памятью как C8051T32x и C8051T632x соответственно.

Емкостное сенсорное управление

Емкостные сенсорные микроконтроллеры (MCU) Silicon Labs позволяют использовать сенсорные кнопки, ползунки, колеса, емкостное определение приближения и определение уровня жидкости.^[7]

номер части	Флэш-память	МГц	баран	Пакеты	Другой
C8051F7xx	8-32 кБ	25	0,5-8 кБ	QFN24, QFN32, QFN48, QFP48, QFP64	18-38 касание гл.
C8051F8xx	4-16 кБ	25	0,25-0,5 кБ	SOIC16, QFN20, QFN24, QSOP24	8-16 сенсорный гл.
C8051F99x	8 кБ	25	0,5 кБ	QFN20, QFN24, QSOP24	13-14 сенсорный гл.

Беспроводной

Семейство беспроводных микроконтроллеров Si10xx предлагает однокристальные решения, которые объединяют микроконтроллер и интегрированный радиочастотный приемопередатчик с частотой менее ГГц. Эти продукты предназначены для удовлетворения особых требований встраиваемых систем с низким энергопотреблением, требующих двунаправленного РЧ канала связи.^[8]

номер части	Флэш-память	МГц	баран	Пакет	Другой
Si100x	32-64 кБ	25	4.25 кБ	LGA42	CRC; dc-dc; RTC
Si101x	8-16 кБ	25	0,75 кБ	LGA42	CRC; dc-dc; RTC
Si102x / 3x	128 кБ	25	4.25-8.25 кБ	LGA85	128 ЖК-сегментов

Мосты для подключения USB

Семейство CP21xx предлагает интерфейсное решение plug-and-play, которое поддерживает наборы драйверов VCP, USBXpress, HID и USB Audio в Windows, Linux и OSX. Эти устройства поддерживают работу без кристаллов и память для внутрисистемного программирования.^[9]

номер части	Описание	Тип драйвера	GPIO	Пакет	Другой
CP2101 *	USB - двойной мост UART	VCP, USBXpress	-	QFN28	Регулятор 5 В
CP2102 **	Мост USB-UART	VCP, USBXpress	-	QFN28	Регулятор 5 В
CP2103 *	Мост USB-UART	VCP, USBXpress	4	QFN28	Регулятор 5 В; RS-485
CP2104	Мост USB-UART	VCP, USBXpress	4	QFN24	Регулятор 5 В; RS-485; Сплит Вио
CP2105	USB - двойной мост UART	VCP, USBXpress	5	QFN24	Регулятор 5 В; RS-485; Сплит Вио
CP2108	Мост USB для Quad UART	VCP, USBXpress	16	QFN64	Регулятор 5 В; RS-485; Сплит Вио
CP2109	Мост USB-UART	VCP, USBXpress	-	QFN28	Регулятор 5 В
CP2110	HID USB для моста UART	Скрытый	10	QFN24	Регулятор 5 В; RS-485; Сплит Вио
CP2112	HID USB на SMBus / мост I²C	Скрытый	8	QFN24	Регулятор 5 В; Сплит Вио
CP2114	Аудиомост USB - I2S	USB аудио	12	QFN32	Регулятор 5 В; Сплит Вио
CP2130	Мост USB к SPI	WinUSB, LibUSB	11	QFN24	Регулятор 5 В; Сплит Вио

* Устаревший продукт, замененный на CP2104.

** Доступны более дешевые альтернативы CP2104 и CP2109 (совместимы по занимаемой площади).

Несвободные инструменты разработки

Silicon Labs предлагает инструменты разработки программного и аппаратного обеспечения для поддержки своих микроконтроллеров C8051. Полный список отладочных плат и комплектов доступен на сайте компании. интернет сайт.

ToolStick

Кремниевые лаборатории ToolStick - это система разработки, которая позволяет разработчикам разрабатывать и отлаживать микропрограммы приложений непосредственно на целевом микроконтроллере с использованием интегрированной среды разработки (IDE) Silicon Labs. После завершения разработчики могут заменить дочернюю карту на адаптер для программирования и запрограммировать пустые устройства для использования в их реальной системе.^[10]

IDE Silicon Labs

В Интегрированная среда разработки Silicon Labs (IDE) представляет собой полную автономную программу, которая включает в себя менеджера проекта, редактор исходного кода, отладчик исходного уровня и другие утилиты. IDE взаимодействует с цепочками сторонних инструментов разработки, чтобы предоставить разработчикам систем полную среду разработки встроенного программного обеспечения. IDE поддерживает весь портфель 8-битных микроконтроллеров (MCU).

Комплект разработчика Keil® PK51

В Комплект разработчика Keil PK51 включает ведущий в отрасли компилятор 8051 C, компоновщик и ассемблер для использования с 8-разрядными микроконтроллерами Silicon Labs и Studio. Этот пакет инструментальной цепочки обеспечивает поддержку сборки для проектов 8051, а среда IDE обеспечивает поддержку редактирования и отладки. Этот бесплатный набор инструментов не имеет ограничений по времени или размеру кода.^[10]

Другие инструменты и утилиты

Мастер настройки

В Мастер настройки 2 Утилита помогает ускорить разработку, автоматически генерируя исходный код инициализации для настройки и включения ресурсов на кристалле, необходимых для большинства дизайнерских проектов. Всего за несколько шагов мастер создает полный код запуска для определенного MCU Silicon Labs.^[10]

Утилиты для программирования Flash

В Утилиты для программирования Flash позволяют разработчикам загружать код в устройство и выполнять другие операции с памятью без необходимости использования Silicon Labs IDE. Эти служебные программы являются статическими примерами библиотеки встроенных служебных программ интерфейса C8051Fxxx, подробно описанной в примечании к применению AN117. Загруженная утилита установки устанавливает как Утилиту программирования Windows Flash, так и Утилиту программирования Flash из командной строки (32-разрядную).^[10]

Драйвер отладки для программного обеспечения Keil µVision

В Драйвер отладки µVision позволяет Keil µVision IDE взаимодействовать со встроенной логикой отладки Silicon Labs. Внутрисистемное программирование флэш-памяти, интегрированное в драйвер, позволяет быстро обновлять целевой код. ΜVision IDE можно использовать для запуска и остановки выполнения программ, установки точек останова, проверки переменных, проверки и изменения содержимого памяти и пошагового выполнения программ, выполняемых на вашем реальном целевом оборудовании.^[10]

Бесплатные инструменты разработки

C8051 также поддерживается FOSS инструменты.

Компилятор C для малых устройств

В Компилятор C для малых устройств является стандартом оптимизации (ANSI C89, ISO C90, ISO C99, ISO C11) компилятора C. Он поддерживает C8051 через серверную часть mcs51.

ec2drv

ec2drv обеспечивает поддержку Linux для адаптера отладки последовательного порта. В частности, его можно использовать для программирования флэш-памяти C8051.