8051系列单片机在我国一直有着十分广泛的应用基础，然而近年来8051却似乎走到了尽头，在速度、性能、功能等方面8051和其他类型单片机相比，显然已没有优势。美国Cygnal公司推出了的C8051F×××系列单片机，它兼容了8051内核，拥有与8051单片机完全相同的指令系统，而在速度、功能和集成度方面却有了极大的提高。
一、C8051F×××系列单片机的主要特点
1.指令执行速度快
与传统的8051系列单片机相比，C8051F×××系列单片机由于采用了过去只在高性能CPU中才有的管线式结构（指令处理采用流水线方式），因而使指令处理能力大大提高，全部指令中约占70％以上的指令执行可在1到2个系统时钟周期内完成。当采用25MHz系统时钟时，相应的指令处理能力可达到25MIPS（即每秒25M条指令处理能力），这样的速度在8位机中是少有的。
2.系列型号齐全，内部资源丰富
C8051F×××系列单片机型号十分齐全，根据引脚及内部的功能模块不同，约有50余种不同型号，外部引脚少则32引脚（如C8051F002），多则100引脚（如C8051F020等），最小体积比指甲盖的一半还要小，而内部功能模块的配置则非常丰富，给用户实现不同目标提供了极大的选择空间。例如C8051F×××系列单片机FLASH存储器从8K到128K字节；片内XRAM从256字节到8K字节；I/O端口从8位到64位等。
3.系统功耗低
由于C8051F×××系列单片机采用低电压供电（典型值为3.0V），大大降低了系统功耗；完善的时钟管理系统可以保证系统在满足响应速度要求下，使系统的平均时钟频率最低；众多的复位源使系统在掉电方式下，可随意唤醒，从而可灵活地实现零功耗系统设计。
4.与标准8051指令兼容内核
C8051F×××具有完整的8051内核，其指令系统与8051完全兼容，因而，原有8051系统所开发的应用软件可以不加修改或稍加修改就能直接应用到C8051F×××系列单片机应用系统。
5. JTAG调试功能
C8051F×××系列单片机在8位机中率先配置了标准的JTAG接口（支持IEEE1149.1规范），用户可以极为方便地对目标板实现在系统、全速、非侵入式调试和仿真，并使得远程的系统监控程序升级成为可能。
二、C8051F×××单片机开发环境
由于引入了JTAG接口，这使得C8051F×××系列单片机摆脱了传统的仿真调试方式，一改过去将仿真头插入目标板上CPU插座进行仿真、再由编程器编程、然后再插好芯片全速运行等繁琐的开发步骤，使得目标系统的仿真、调试、全速运行一气呵成，更为现场维护提供了极大方便。
Cygnal公司为C8051F×××系列单片机提供的集成开发环境，其基本结构如图1所示。其仿真开发系统包含了3个部分：一个被称为仿真头的装置、一块用户目标板和一个安装在视窗系统下的专用集成环境软件包。
1.仿真头：实现RS-232至JTAG协议转换，仿真头提供了1个RS-232接口和1个JTAG接口。其中RS-232口与微机相连接，JTAG口通过10芯扁平电缆直接与目标板上单片机的JATG口连接。
2.目标板：包含有C8051F×××系列单片机的用户目标板是开发的对象。由于每个单片机在其内部都包含有完全符合IEEE1149.1规范的JTAG接口，不仅支持片内FLASH 存储器的读/写操作及非侵入式在系统调试，它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制，可对芯片的所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。
3.专用集成环境调试软件（IDE）：该软件安装在Windows操作系统环境下，支持Keil C51高级语言编程和Keil A51汇编语言编程，操作十分方便。系统仿真调试时，在上位机专用集成环境软件支持下，通过串行的JTAG接口直接对目标产品进行仿真调试，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。系统开发调试完毕拔下该插头，目标机即可独立运行。
编者注：我杂志社经沈阳工业学院潘琢金老师和沈阳新华龙公司授权，在本期配刊光盘中收录了由潘老师翻译的《C8051F02×混合信号ISP FLASH微控制器》数据手册。对C8051F系列单片机有兴趣的读者可到本期配刊光盘的“本期资料”文件夹中获取相关信息。读者也可以到新华龙公司的网站上了解该单片机的各种技术信息，网址为：www.xhl.com.cn。
（周振安 王秀英 王小平）