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C8051F315 发布时间 时间:2025/12/27 5:27:03 查看 阅读:10

C8051F315是Silicon Laboratories公司推出的一款高度集成的混合信号片上系统(SoC)单片机,基于增强型8051微控制器内核,具备高性能、低功耗和丰富的外设接口。该芯片适用于多种嵌入式控制和通信应用,尤其适合对空间、功耗和成本敏感的设计场景。C8051F315采用小尺寸封装,内部集成了高精度可编程时钟、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、电压比较器、温度传感器以及多种通信接口,如UART、SPI和SMBus(兼容I2C),为设计者提供了极大的灵活性和集成度。该器件支持全速运行在25MHz主频下,同时可在极低电流下工作,并具备多种电源管理模式(包括休眠和停机模式),显著延长电池供电设备的使用寿命。此外,C8051F315支持在系统调试(In-System Debugging, ISD)功能,通过2线制调试接口实现非侵入式调试,极大提高了开发效率。由于其高度集成化和强大的处理能力,C8015F315广泛应用于便携式医疗设备、工业传感器、消费类电子产品、智能仪表和自动化控制系统等领域。

参数

核心架构:增强型8051
  工作频率:最高25MHz
  程序存储器:16KB Flash
  数据存储器:1280B RAM(含256B XRAM和1024B内部SRAM)
  EEPROM:512B 可由用户编程
  GPIO引脚数:23个
  ADC:10位,200ksps,最多15通道
  DAC:10位,电压输出
  比较器:2个模拟电压比较器
  定时器:4个16位定时器
  串行接口:1个UART、1个SPI、1个SMBus(I2C兼容)
  调试接口:2线制调试(C2)
  工作电压:2.7V 至 3.6V
  工作温度:-40°C 至 +85°C
  封装形式:28引脚 SOIC、QFN

特性

C8051F315最显著的特性之一是其高度集成的模拟与数字外设,使其能够在单一芯片上实现复杂系统的全部功能,减少外部元件数量,降低整体系统成本和PCB面积。其内置的10位ADC具有高达200ksps的采样率,支持多达15个外部输入通道,允许灵活配置多路模拟信号采集,非常适合需要多通道数据采集的应用,例如环境监测或传感器融合系统。ADC还支持可编程增益放大器(PGA)和内部电压基准,提高了测量精度和动态范围。此外,片上集成的10位电压模式DAC可用于生成精确的模拟输出信号,适用于音频提示、偏置调节或控制模拟电路。两个高精度模拟比较器可用于快速电平检测或过压保护,无需CPU干预即可触发中断或唤醒系统。
  该芯片的增强型8051内核兼容标准8051指令集,但执行效率大幅提升,多数指令在一个或两个系统时钟周期内完成,相较于传统8051实现了约10倍的性能提升。这使得C8051F315能够高效运行复杂的控制算法或实时任务。其片上Flash存储器支持在系统编程(ISP),允许现场固件升级,提升了产品的维护性和可扩展性。此外,512字节的用户Flash可用于存储校准数据或系统配置参数,避免额外使用外部EEPROM。
  通信方面,C8051F315集成了UART、SPI和SMBus三种主流串行接口,支持与各类外设(如传感器、显示器、存储器或无线模块)无缝连接。SMBus接口支持主从模式和总线超时检测,增强了I2C通信的可靠性。所有外设均可通过特殊功能寄存器(SFR)进行灵活配置,并支持中断驱动操作,减轻CPU负担。芯片还具备硬件看门狗定时器和时钟丢失检测功能,提升了系统稳定性与安全性。
  低功耗设计是C8051F315另一大亮点。其正常工作电流仅为几毫安,而在停机或休眠模式下可降至微安级别,适合电池供电应用。通过可编程时钟分频器和多种电源管理模式,开发者可根据应用需求动态调整性能与功耗的平衡。此外,芯片支持从多种事件(如外部中断、RTC报警或通信接收)中唤醒,确保系统响应及时且节能。

应用

C8051F315广泛应用于需要紧凑设计、低功耗和一定数据处理能力的嵌入式系统中。在便携式医疗设备领域,如血糖仪、体温计和脉搏血氧仪中,该芯片利用其高精度ADC和内部温度传感器实现生理信号的采集与处理,同时低功耗特性延长了设备的电池寿命。在工业自动化中,C8051F315常用于智能传感器节点,采集压力、湿度或气体浓度等模拟信号,并通过SMBus或UART将数据上传至主控系统,实现远程监控。消费类电子产品如智能家居传感器、电子锁和小型显示控制器也广泛采用该芯片,得益于其丰富的GPIO和通信接口,易于实现人机交互和联网功能。此外,在测试与测量仪器中,其内置的DAC和比较器可用于信号调理和阈值判断,简化系统架构。教育和开发领域也常用C8051F315作为学习8051增强架构和嵌入式系统设计的平台,因其调试方便、资料齐全、开发工具成熟。由于其宽温工作范围和高抗干扰能力,该芯片也适用于汽车电子中的次级控制模块,如车窗控制、灯光管理或车载传感器接口。总之,C8051F315凭借其集成度高、功耗低、性能强的特点,成为中低端嵌入式应用中的理想选择。

替代型号

C8051F314
  C8051F316
  C8051F317
  EFM8BB10F8G
  STM8S105K4T6C

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C8051F315参数

  • 标准包装73
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - 微控制器,
  • 系列C8051F31x
  • 核心处理器8051
  • 芯体尺寸8-位
  • 速度25MHz
  • 连通性SMBus(2 线/I²C),SPI,UART/USART
  • 外围设备POR,PWM,WDT
  • 输入/输出数25
  • 程序存储器容量8KB(8K x 8)
  • 程序存储器类型闪存
  • EEPROM 大小-
  • RAM 容量1.25K x 8
  • 电压 - 电源 (Vcc/Vdd)2.7 V ~ 3.6 V
  • 数据转换器-
  • 振荡器型内部
  • 工作温度-40°C ~ 85°C
  • 封装/外壳28-VFQFN 裸露焊盘
  • 包装管件
  • 其它名称336-1154