不老神话仍在延续：8051必将驰骋IOT时代

钟周期去装载和卸载数据。由于MAC采用流水线设计，因此当MAC正在操作上一个数据时，新数据能够被移入输入寄存器。图3显示了在C8051F120 MCU中实现的MAC框图。

　　图3 - MAC实现

　　高性能8051内核在外设组合中支持一些并非常见的外设，例如低速和全速USB。在运行于50MHz时钟频率时，Silicon Labs 8051 MCU有足够的能力去运行USB协议栈，同时保持它的外设组合能够全速运行。自然的，即使在同时使能2个1M采样率ADC存取和运行以及常见的UART、SPI和DAC组合，这种级别的性能水平也能够获得一个合理的响应时间。

　　传统的8051 MCU通常不支持通过系统电路仿真功能进行调试。Silicon Labs 8051内核在设计之初就把ICE作为一项必要需求。这促生了C2调试接口的开发，它是在大部分Silicon Labs 8051 MCU中实现的一个超小尺寸但功能强大的2线调试接口。

　　一些高引脚数量的8051芯片实现了外部存储器接口（EMIF），它有能力连接到任何可存储器映射的设备（例如，RAM或者其他控制器）。在一些应用中，以太网控制器能够完全的由一个50MHz时钟频率的Silicon Labs 8051 MCU存取和控制，同时也具有充足额外能力去运行其他外设。

　　Silicon Labs的8位产品系列也包括基于8051内核和低功耗sub-GHz收发器的无线MCU。使用在这些8位sub-GHz无线MCU芯片上的CPU有足够的能力运行整个无线电协议栈，同时也拥有在上传数据之前进行数据处理的能力。这些小封装、超低功耗的无线MCU当在休眠模式（保存所有状态）时消耗非常少的功耗，他们是功耗敏感型无线传感器节点应用的理想选择。

　　Silicon Labs的8位产品系列还包括汽车级别的微控制器，实现了0.5％精度的振荡器和CAN接口。这种组合使得CAN可以在没有片外晶体的条件下正常运行，减少了物料清单（BOM）成本，同时增加了制造和系统的可靠性。这个无晶体设计的另一优点是振荡器可以30ps步长调节，一些复杂的脉宽调制（PWM）控制能够通过非常精确的控制PWM边沿而实现。这种技术是可行的，因为处理器内核能够足够快的执行这个功能的软件控制。

　　8051内核超过许多32位内核的一个优势是具有以总线速度访问I/O的能力。例如，如果一个引脚需要检测，并且基于这个引脚的值，是否去改变这个引脚输出必须做出判断。运行在100MHz时钟频率的Silicon Labs 8051 MCU在50ns内处理这个操作。运行在100MHz时钟频率的32位处理器将连接GPIO到APB总线。这意味着它将运行在一个比总线速度更慢的频率上（可能是总线速率的一半），100MHz时钟频率的处理器将仅仅能够以50MHz时钟频率访问它的GPIO，并且以那个速度做出判断。因此，32位MCU执行端口引脚读取、比较、端口模式改变指令和写驱动数值指令所需要的时间将达到140ns。相比较，这个操作在运行于100MHz时钟频率的8051内核上仅花费50ns。当然，如果8051设备正运行在50MHz时钟频率，端口操作处理时间可能是100ns。

　　因为总线层级在8051 MCU中是简单的，因此分支能够比带有总线分层的32位机器执行的更快。这种能力是8051架构固有的，并且存在于Silicon Labs的所有基于8051的产品之中，也包括新型的EFM8系列产品。

　　8051 MCU无疑将继续驰骋IoT时代

　　多年以来，备受肯定的8051内核已经得到显著升级和现代化，拥有巨大的安装量和为之编写的数以百万计的代码。当开发基于8051内核的8位应用时，嵌入式开发人员能够继续利用这些丰富的知识宝库。

　　新兴物联网（IoT）应用，例如可连接设备和传感器网络，能够在端节点中广泛使用8051 MCU。这些物联网应用通常是传感器密集型或者控制密集型的，并且也有严格的功耗、占用空间和预算限制。

　　广泛部署并经过时间考验的8051指令集仍然是许多既需要功效又需要性价比的应用的最佳选择。当提到8051内核的长盛不衰，俗话说的好："万变不离其宗。"

　　以下我们用一个实例来说明Silicon Labs基于8051的新型EFM8 MCU的应用

　　比如，Silicon Labs的EFM8SB1系列MCU 可以成功应用在智能水杯的方案中。智能水杯主要用来测量液位或者液量，并累计计算一定时间内用户的饮水量，提醒用户适时饮水。传统的智能水杯使用压力传感器测量液位，有的还要加入重力或者加速度传感器检测杯体的倾斜。EFM8SB1的电容感应测量模块可以实现同样的功能。该系列MCU具有多个通道的12位精度高速电容数字转换测量能力，无需外围附加器件，并为用户提供了一系列用户友好的软件库和调式工具。

除了液量测量，EFM8SB1中的其他功能模块也可以实现智能水杯的其他功能。12位的ADC可以测量水温，PCA可以驱动LED或者蜂鸣器提供简