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SOC即SYSTEM ON CHIP的缩写，意思是把计算机常用的一些数字和模拟外设等全部都做在一块芯片上，使它成为一个完整的模拟数据采集与控制系统。C8051F***系列单片机是一种高度集成的SOC型芯片，具有标准8051单片机兼容的微控制器内核，与MCS—51指令系统完全兼容。初具有标准8051的数字外设部件外，片内还具有数据采集和控制系统中常用的模拟部件及其它数字外设部件。该单片机中增加的外设或功能部件包括：模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/I2C、
增强型UART、SPI、可编程计数器/定时器阵列（PCA）、电源监视器、看门狗定时器（WDT）和时钟振荡器等。所有器件都有内置的FLASH程序存储器（简称闪存）和256B的内部RAM，有些器件内部还有位于外部数据存储器空间的RAM，即XRAM。
2.1.2 C8051F系列单片机的特点[2]
1.指令运行速度高
在相同的时钟下，指令运行速度比一般的80C51系列单片机提高了大约10倍。70%指令的执行时间为1个或2个系统时钟周期，只有4条指令的执行时间大于4个系统时钟周期。
2.I/O端口功能采用软件配置实现
多数单片机的I/O端口都是某个单功能的固定输入输出引脚，而在C8051F***单片机中，虽然I/O端口的通用基本输入输出特性与标准8051是兼容的，但I/O端口的其他特殊功能则是由软件配置实现的，这样极大地提高了端口配置的灵活性。
用软件配置选择引脚功能的方法是在多数单片机（C8051F2**除外）中引入了功能选择开关（也称交叉开关）。这是一个数字开关网络，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，这种结构可支持所有的功能组合，可通过设置功能选择开关寄存器，将片内的计数器/定时器、串行总线等数字信号配置到I/O引脚。用户可以根据自己的特定应用选择通用I/O端口和所需数字资源的组合。
每个I/O端口引脚可以被配置为推拉或漏极开路输出。在标准8051中固定的“弱上拉”可以通过软件设置被禁止，这样可以进一步降低功耗。
3.时钟系统更加完善
早期的单片机都死采用一个时钟控制时序，而C8051F***采用了一个更加完善和先进的时钟系统，可以采用多种时钟源。MCU内部有一个能独立工作的时钟发生器，在复位后默认为系统时钟，其时钟振荡频率是可编程的；还可同时选择外部时钟振荡器，如有需要，在程序运行时，可以实现时钟的内、外切换。
4.可实现通过JTAG接口的在系统调试
C8051F的JTAG接口完全符合IEEE 1149.1标准。JTAG接口使8位单片机传统的仿真调试产生质的变化，在PC机软件支持下，通过片内ＪＴＡＧ接口可直接对安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、实时在系统仿真调试。该调试系统支持观察和修改存储器及寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。在使用JTAG调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。
５.有多种复位方式
迄今为止，C8051F系列单片机通常只有通过RST引脚进行复位这样一种复位方法，而C8051F提供了多达7个复位源：１个片内VDD监视器、１个时钟失效检测器、１个由比较器０提供的电压监视器、１个看门狗定时器、１个软件强制复位、CNVSTR引脚及／RST引脚。除了VDD监视器和复位输入引脚外，每个复位源都可以用软件禁止。多复位源提高了系统的安全性、灵活性，并有利于零功耗设计。
６.进一步降低了系统功耗
C8051F单片机采用了可降低功耗的多种方法，例如，采用３Ｖ（电压范围2.7Ｖ～3.6Ｖ）供电，完善的时钟系统可在满足相应速度的要求下，使系统的平均时钟频率最低。由于功耗与电压和频率是正比的，因而可方便地降低功耗；多种复位源可使系统在掉电方式下，方便灵活地重新复位；片上外设都能单个关闭或全部关闭以节省功耗。