MXT8051：适于多种应用的本土高性能单片机

随着电子设备产业的快速发展，选择适当的元件满足设计规范要求、尽可能降低成本、确保设计方案的功率、特别是控制系统的体积大小等等变得越来越困难，低功耗、小型化设计逐渐成为产品设计的关键。

目前无论国内还是国外，以8位CPU为核的SoC由于价格低廉，应用软件开发成本低，应用广泛而仍旧占据市场主导地位。以国内为例，8位MCU占据50%以上的市场。8位SoC的发展和市场都较其它的SoC成熟，市场的竞争也十分激烈。国外的8位MCU技术朝两方面发展，一是朝高性能、低功耗，更低电压发展，二是降低成本满足低端客户需求。北京时代民芯科技有限公式所研制的SoC产品是利用公司自行研制的高性能8051MCU为核心进行开发，并集成了存储器、AD、DA、PGA、等模拟IP，满足多种微控制系统应用。



图1 F04A

低功耗

MXT8051是北京时代民芯科技有限公司推出的高速单指令周期8051为核的MCU。该电路拥有丰富的外设，包括PWM、、WDT、等，大容量存储器，内嵌可在线编程、10位AD、8位DAC、两个OP、36x4 、LDO以及可编程增益(PGA)等。电路集成片上调试系统，通过标准JTAG接口，快速诊断复杂SOC，该调试系统具有不占用任何硬件资源可进行全速和单步运行、支持硬件断点、软件断点、以及观察内部特殊功能寄存器、程序指针和内部RAM等功能。上位机通过标准JTAG接口以及用户定义指令执行在线编程和在线调试。同时提供调试和编程软件包。其主要特点如下：

低功耗，Standby状态下在工作电流<40uA；

单指令周期，时钟周期支持0~；

片内32K ROM，256内部RAM和1K 外部RAM；

2个16位器，看门狗，3个10位PWM，，RTC精确计时器；

集成OSC内部振荡器，2 个片上时钟产生器，系统时钟，系统时钟内部时钟和外部时钟可选；

标准JTAG接口，支持在线下载及调试；

集成4com×36seg段式LCD显示驱动；

4路10位AD，两个 to 独立OP和可编程增益(PGA)；

0~1mA可调输出；

基于MXT8051系统设计方法

由于MXT8051 SoC的高集成度和低功耗，对于目前市场上流行的微控制系统，其具延长手持设备供电使用时间；节约大量外部元件的成本和焊接费用；减少元件的筛选工序，提高成品率等特点。

MXT8051内部集成144段式LCD驱动和5个外部中断源，能够满足微控制系统中对于人机信息交互的需要；其独特的可调增益、、放大器模拟模块，可为电阻式(如压力、温度、光线)或生物提供完备的数据转换和采集系统；3路10位PWM能够输出不同占空比和频率的脉冲信号。这种设计方案的结构框图如图2所示，由于大部分功能模块已经集成到SoC内部，开发人员只需针对应用所需少量外围电路，即可完成一个系统的设计，并快速进入软件研发状态，缩短产品开发周期。

MXT8051由于自身特点和优势，可在、数字仪表、等多种领域得到应用，能够为用户实现缩短设计周期、减少元件数量、降低产品成本的目标。



图2 基于MXT8051 SoC系统设计方案

MXT8051开发套件

为了能够帮助用户快速应用MXT8051，北京时代民芯公司提供MXT8051开发套件，本套件主芯片采用高集成度低功耗的MXT8051F04A芯片，并提供键盘矩阵、、/接口、144段式LCD等非常丰富的外设。该套件还包含两种下载工具：JTAG_Pro和JTAG_USB。这两款基于JTAG协议仿真器不仅支持MXT8051内部在线下载，而且支持在线调试，方便用户使用，提高了软件开发速度。

套件提供丰富的使用C语言程序和免费的开发环境驱动，同时提供软件快速入门、程序下载、调试等视屏教程，为基于MXT8051系统开发提供低成本、高可靠性的。



图3 MXT8051开发板

结语

本文主要介绍了基于北京时代民芯科技有限公司MXT8051 SoC开发系统的设计方法和优势及芯片应用领域，为使用本芯片作为系统主控芯片控制提供硬件，同时对MXT8051开发套件所包含内容以及通过该套件实现快速系统开发，缩短系统开发周期等优势的简要说明。该芯片已在、数字仪表、等领域得到应用，由于其兼容标准8051核，对于已有的产品升级，只需对软件稍加改动即可，有较高的实用价值。