CS6208嵌入式網(wǎng)絡(luò)微控制器專門針對(duì)需要網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的應(yīng)用。它集成了一個(gè)高速4周期/指令8051兼容微控制器內(nèi)核，以及65K字節(jié)的片上程序ROM存儲(chǔ)器和32K字節(jié)的芯片上數(shù)據(jù)SRAM。外部系統(tǒng)存儲(chǔ)器很容易添加到CS6208中，其中高達(dá)131K字節(jié)的代碼存儲(chǔ)器和98K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可用于大型程序。

具有可編程PLL的片上晶體振蕩器提供了一種簡(jiǎn)單而穩(wěn)健的時(shí)鐘方案。

通過(guò)在媒體訪問(wèn)控制（MAC）塊的發(fā)送和接收緩沖區(qū)中移動(dòng)數(shù)據(jù)包來(lái)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。MAC本地有一個(gè)32K字節(jié)包緩沖區(qū)，與片上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共享。片上以太網(wǎng)收發(fā)器可直接連接到雙絞線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。其他物理網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，如家庭PNA，可以使用外部收發(fā)器通過(guò)7線ENDEC接口訪問(wèn)。

CS6208還包括8051的標(biāo)準(zhǔn)端口1和端口3。這些端口共享一個(gè)全雙工串行I/O端口、8個(gè)具有三級(jí)優(yōu)先級(jí)的中斷源和3個(gè)16位定時(shí)器。此外，外部控制應(yīng)用程序還包括兩個(gè)8位寬的可編程I/O端口。包括兩個(gè)可編程的主/從I2C接口，用于與其他主機(jī)或從設(shè)備（如EEPROM）通信。

四通道7位模數(shù)轉(zhuǎn)換器硬件允許CS6208直接與模擬電路接口。模擬輸入可以使用a/Dinput多路復(fù)用器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也可以采用圓形robbin方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

CS6208的所有功能塊都可以單獨(dú)加電/斷電，以使用電源配置寄存器提供最佳的電源管理。片上COP定時(shí)器可確保可靠的編程操作，電源開/關(guān)檢測(cè)電路可防止存儲(chǔ)器內(nèi)容損壞。CS6208在3.0V至5.0V的寬電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，在低功耗模式下，CPU內(nèi)核只能在1.8V下運(yùn)行。

中央處理器

?4周期80C51指令集兼容內(nèi)核。

?可編程時(shí)鐘頻率：DC/20MHz/40/60MHz。

?單晶操作。

?片上可編程PLL產(chǎn)生高達(dá)60MHz的處理器時(shí)鐘。

?兩個(gè)具有自動(dòng)遞增/遞減功能的數(shù)據(jù)指針。

?編程器型號(hào)與8051兼容。

存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)

?65KB片上程序存儲(chǔ)器：ROM

?32KB片上SRAM可用作數(shù)據(jù)或包緩沖存儲(chǔ)器。

?非多路復(fù)用外部存儲(chǔ)器接口。

?外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展高達(dá)131K字節(jié)代碼和98K字節(jié)數(shù)據(jù)。

?使用外部FLASH進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)編程。

?默認(rèn)內(nèi)存映射兼容80C51。

網(wǎng)絡(luò)和I/O

?10/100以太網(wǎng)MAC，內(nèi)置物理層，單芯片網(wǎng)絡(luò)。

?IEEE 802.3 7線ENDEC接口。

?與CPU共享32KB片上TX/RX數(shù)據(jù)包緩沖存儲(chǔ)器。

?半雙工MAC操作。

?硬件校驗(yàn)和功能可加快網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理速度。

?全雙工串行端口。

?四個(gè)8位數(shù)字I/O端口，雙向。

固件

?片上HTTPD服務(wù)器。

?應(yīng)用程序可訪問(wèn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)堆棧。

?實(shí)現(xiàn)了ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、DHCP和BOOTP協(xié)議。

集成系統(tǒng)資源

?高速7位模數(shù)轉(zhuǎn)換器

?可編程A/D時(shí)鐘頻率。

?兩個(gè)I2C接口，均可編程用于主控或從控操作。

?三個(gè)16位片上定時(shí)器。

?八個(gè)中斷源，具有三個(gè)優(yōu)先級(jí)。

?全雙工UART。

特征

?片上COP定時(shí)器。

?可編程電源故障檢測(cè)/中斷復(fù)位。

?3.3V和5V I/O操作。

?1.8V CPU內(nèi)核操作。

?使用powerCONFIG寄存器打開/關(guān)閉芯片資源。

技術(shù)規(guī)范

CS6208是一款與8051兼容的設(shè)備，它為用戶提供了原始8051的功能，但具有改進(jìn)的速度、功耗特性、大型片上擴(kuò)展數(shù)據(jù)SRAM和集成以太網(wǎng)。它具有與8051系列相同的指令集；除了一個(gè)附加的DEC DPTR（操作碼A5）。雖然最初的8051系列被設(shè)計(jì)為每臺(tái)機(jī)器周期運(yùn)行12個(gè)時(shí)鐘周期，但CS6208的運(yùn)行速度大大降低，每臺(tái)機(jī)器循環(huán)僅運(yùn)行4個(gè)時(shí)鐘周期。

這自然會(huì)加速指令的執(zhí)行。因此，即使使用相同的晶體，CS6208也可以以比原始8051更高的速度運(yùn)行。由于CS6208是一種完全靜態(tài)的CMOS設(shè)計(jì)，它也可以在較低的晶體時(shí)鐘下運(yùn)行，在指令執(zhí)行方面提供相同的吞吐量，同時(shí)降低功耗。

CS6208中的每臺(tái)機(jī)器循環(huán)4個(gè)時(shí)鐘功能使執(zhí)行速度提高了三倍。CS6208具有8051的所有標(biāo)準(zhǔn)功能，還具有許多額外的外圍設(shè)備和功能。

集成以太網(wǎng)MAC：CS6208包括一個(gè)集成的10/100Mbs以太網(wǎng)MAC單元，具有7線輸出，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以自由選擇最適合其應(yīng)用的特定物理層。

集成以太網(wǎng)物理層：片上10Mbs以太網(wǎng)PHY減少了僅以太網(wǎng)應(yīng)用的系統(tǒng)包數(shù)量。完成一個(gè)工作的以太網(wǎng)接口需要一些外部無(wú)源組件。

集成硬件校驗(yàn)和：提供硬件校驗(yàn)和寄存器，以加快網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理速度。

集成PLL時(shí)鐘發(fā)生器：片上可編程鎖相環(huán)為CS6208的所有硬件塊生成時(shí)鐘。

32k字節(jié)片上XDATA SRAM：CS6208包括32k字節(jié)的片上SRAM，可用作XDATA存儲(chǔ)空間。此外，該存儲(chǔ)塊與片上以太網(wǎng)MAC緊密集成，為傳入/傳出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包提供緩沖存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器的一小部分保留用于外部片上SFR寄存器。

雙主/從I2C接口：通過(guò)在主或從模式下使用片上I2C接口，可以極大地方便訪問(wèn)串行eprom或A/D轉(zhuǎn)換器等外部外圍設(shè)備。

四個(gè)I/O端口：CS6208有四個(gè)8位端口，總共32條線路。端口0專用于地址/數(shù)據(jù)總線，不能用作I/O端口。它具有強(qiáng)大的上拉和下拉功能，不需要任何外部上拉。端口2始終用作地址總線的上8位。它有很強(qiáng)的上拉和下拉功能。端口1、3、B和C充當(dāng)I/O端口。當(dāng)處于擴(kuò)展存儲(chǔ)器模式（引腳EA=1）時(shí)，ADDR[7:0]引腳變?yōu)镮/O端口A。

串行I/O：CS6208有一個(gè)串行端口，其功能與原始8051系列的串行端口相似。然而，CS6208上的串行端口可以在不同模式下運(yùn)行，以獲得時(shí)序相似性。Serialport具有自動(dòng)地址識(shí)別和幀錯(cuò)誤檢測(cè)的增強(qiáng)功能。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：CS6208有三個(gè)16位定時(shí)器，其功能與8051系列的定時(shí)器相似。當(dāng)用作定時(shí)器時(shí)，它們可以設(shè)置為每計(jì)數(shù)4個(gè)時(shí)鐘或12個(gè)時(shí)鐘運(yùn)行，從而為用戶提供在模擬原始8051定時(shí)的模式下操作的選項(xiàng)。CS6208還有一個(gè)附加功能，看門狗定時(shí)器。此計(jì)時(shí)器用作系統(tǒng)監(jiān)視器或非常長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器。

中斷：CS6208中的中斷結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)8051略有不同。由于附加功能和外圍設(shè)備的存在，中斷源和向量的數(shù)量有所增加。有規(guī)定可以設(shè)置集成外圍設(shè)備之間的中斷優(yōu)先級(jí)。INSTAR ESFR（0xFFEB）適用于以下集成外設(shè)：RAM校驗(yàn)和、I2C2、I2C1和以太網(wǎng)Mac。使用INSTAR ESFR確定哪些集成外設(shè)可以使用中斷系統(tǒng)。這些與標(biāo)準(zhǔn)8051功能共享硬件中斷，如下表所示。

數(shù)據(jù)指針：最初的8051只有一個(gè)16位數(shù)據(jù)指針（DPL、DPH）。在CS6208中，還有一個(gè)額外的16位DataPinter（DPL1、DPH1）。這個(gè)新的數(shù)據(jù)指針使用了原始8051中兩個(gè)未使用的SFR位置。此外，還有一條附加指令DEC DPTR（操作碼A5），有助于提高用戶的編程靈活性。

電源管理：與標(biāo)準(zhǔn)80C51一樣，CS6208也有IDLE和POWERDOWN操作模式。在IDLE模式下，CPU的時(shí)鐘停止，而定時(shí)器、串行端口和中斷塊繼續(xù)運(yùn)行。在POWERDOWN模式下，所有時(shí)鐘停止，芯片操作完全停止。這是功耗最低的狀態(tài)。此外，CS6208具有電源故障中斷功能，可以指示即將發(fā)生的電源故障，使用戶有時(shí)間保存可能需要的任何關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

開機(jī)復(fù)位：CS6208具有片上開機(jī)復(fù)位功能。這消除了標(biāo)準(zhǔn)8051中所需的外部電容電阻網(wǎng)絡(luò)的需要。

核心CPU架構(gòu)：CS6208基于標(biāo)準(zhǔn)8051設(shè)備。CS6208是圍繞一個(gè)8位ALU構(gòu)建的，該ALU使用內(nèi)部寄存器來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)和控制外圍設(shè)備。它可以執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的8051指令集。

ALU：ALU是CS6208的核心。它負(fù)責(zé)算術(shù)和邏輯功能。它還用于在跳轉(zhuǎn)指令的情況下進(jìn)行猶豫不決，也用于計(jì)算跳轉(zhuǎn)地址。用戶不能直接使用ALU，但指令解碼器讀取操作碼，對(duì)其進(jìn)行解碼，并通過(guò)ALU及其相關(guān)寄存器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，以生成所需的結(jié)果。ALU主要使用ACC，ACC是芯片上的特殊功能寄存器（SFR）。另一個(gè)SFR，即B寄存器，也用于乘法和除法指令。ALU產(chǎn)生多個(gè)狀態(tài)信號(hào)，這些信號(hào)存儲(chǔ)在程序狀態(tài)字寄存器（PSW）中。

累加器：累加器（ACC）是CS6208中用于算術(shù)、邏輯和數(shù)據(jù)傳輸操作的主寄存器。由于CPU可以直接訪問(wèn)累加器，因此大多數(shù)高速指令都使用ACC作為一個(gè)參數(shù)。

B寄存器：這是一個(gè)8位寄存器，用作MUL和DIV指令中的第二個(gè)參數(shù)。對(duì)于所有其他指令，它可以簡(jiǎn)單地用作通用寄存器。

程序狀態(tài)字：這是一個(gè)8位SFR，用于存儲(chǔ)ALU的狀態(tài)位。它包含進(jìn)位標(biāo)志、輔助進(jìn)位標(biāo)志、通用標(biāo)志、寄存器組選擇、溢出標(biāo)志和奇偶校驗(yàn)標(biāo)志。

數(shù)據(jù)指針：數(shù)據(jù)指針用于MOVX指令，用于在片外外部數(shù)據(jù)之間傳輸數(shù)據(jù)。這些存儲(chǔ)器保存要傳輸數(shù)據(jù)的外部存儲(chǔ)器位置的地址。由于數(shù)據(jù)可以移入和移出此外部存儲(chǔ)器，CS6208提供了兩個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)指針。用戶可以以最小的軟件開銷在兩者之間切換，從而大大提高了系統(tǒng)吞吐量。CS6208還具有操作碼為0xA5的遞減數(shù)據(jù)指針指令（DEC DPTR）。

暫存RAM：CS6208有一個(gè)256字節(jié)的片上暫存RAM。用戶可以在程序執(zhí)行期間使用它進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)。此RAM的某個(gè)部分是位可尋址的，可以為此目的直接尋址。

堆棧指針：CS6208有一個(gè)8位堆棧指針，指向堆棧的頂部。該堆棧位于CS6208的Scratch PadRAM中。因此，堆棧的大小受到RAM大小的限制。

I/O端口：CS6208提供四個(gè)8位通用I/O端口。每個(gè)I/O端口都有一個(gè)8位SFR，可以寫入或讀取。通常在讀取操作期間讀取端口引腳，但確實(shí)存在一些例外情況。每個(gè)端口由SFR或ESFR位置表示。包括標(biāo)準(zhǔn)8051的I/O端口1和I/O端口3，此外還包括16個(gè)通用I/O引腳（PortB和PortC），它們?nèi)〈藰?biāo)準(zhǔn)8051端口0和2。標(biāo)準(zhǔn)端口0和2用于CS6208上的解復(fù)用數(shù)據(jù)/地址總線。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：CS6208有三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。每個(gè)定時(shí)器都包含在兩個(gè)SFR位置，可以通過(guò)軟件寫入或讀取。還有一些其他與定時(shí)器相關(guān)的SFR，用于控制其模式和操作。

UART:CS6208提供一個(gè)串行I/O端口，可以在同步和異步模式下運(yùn)行。UART有幾個(gè)與之關(guān)聯(lián)的SFR位置，既可以讀取也可以寫入。

內(nèi)存組織：CS6208將內(nèi)存分為兩個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，程序內(nèi)存和數(shù)據(jù)內(nèi)存。程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)指令操作碼，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或形成內(nèi)存映射的設(shè)備。

程序存儲(chǔ)器：CS6208上的程序存儲(chǔ)器可以使用存儲(chǔ)體擴(kuò)展到131K字節(jié)。內(nèi)存可能完全在CS6208外部，也可能包括65K字節(jié)的片上ROM。所有指令都是從該內(nèi)存區(qū)域獲取執(zhí)行的，也可以使用MOVC指令訪問(wèn)該內(nèi)存區(qū)域。

ROMEN、RAMEN和ADDR[17:15]信號(hào)用于確定是訪問(wèn)片上存儲(chǔ)器還是片外存儲(chǔ)器。ROMEN信號(hào)表示內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的訪問(wèn)（ROMEN=1）或外部程序存儲(chǔ)器的存取（ROMEN=0），應(yīng)與任何外部存儲(chǔ)器解碼電路一起使用，以區(qū)分內(nèi)部/外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)。