達拉斯半導體DS87C550 EPROM高速微控制器具有A/D和PWM功能，是廣受歡迎的87C552微控制器的增強版本。它是 8051C87 的 552 直接替代品，通過執行具有四個時鐘周期的代碼來提高性能。本應用筆記描述了在舊版8032設計中集成軟件環路、上電復位和存儲器接口時序時與該處理器相關的問題。

介紹

DS87C550高速微控制器具有模數和PWM，設計與許多8051衍生產品高度兼容。它采用與 87C552 相同的引腳排列和基本資源設計，但顯著增強了性能能力和大量額外資源。由于指令集和引腳排列是相同的，因此在許多情況下允許將其用作該設備的直接替代品。但是，在這樣做時，必須考慮一些問題。本應用筆記討論了這些問題。

處理器速度

DS87C550與100指令集8051%兼容，指令的執行也得到了簡化，提高了性能。以前需要 12 個時鐘才能完成的單字節指令現在在 4 個時鐘中執行。此外，DS87C550可以接受高達33 MHz的時鐘速度，而在某些版本的8032中，最大時鐘速度為12 MHz。由于DS87C550具有更高的性能，在評估DS8051C<>作為傳統<>微控制器的替代品時，必須考慮與速度相關的問題。

存儲器接口時序
對于相同頻率的晶體，DS87C550縮短指令執行時間，可加快外部存儲器訪問時間。例如，8032的數據手冊規定，當使用12 MHz晶體時，程序存儲器的地址訪問時間必須為302 ns或更短（忽略任何地址鎖存開銷）。同樣使用87 MHz晶體的DS550C12需要地址訪問時間更短230 ns的存儲器。由于當今大多數可用的存儲器都提供更快的訪問時間，因此這不太可能是一個重要的設計考慮因素。

軟件循環
另一個與速度相關的問題是軟件計時的使用。通常情況下，軟件編寫者將使用處理器假定的恒定執行速度作為實時參考。通常需要已知數量的時鐘才能執行的緊密循環將用于生成延遲。由于DS87C550執行指令的速度比標準8032快得多，這些先前設計的定時環路將不再產生最初預期的結果。雖然通常不鼓勵使用軟件定時環路，但實際上它們在嵌入式應用程序中使用得相當頻繁。DS87C550的設計使內部定時器默認為與8032定時器完全相同的狀態。如果編寫應用程序代碼以使用這些計時器而不是軟件延遲，則代碼將按原始預期運行。

中斷

與其他8051衍生產品相比，為了適應高速微控制器系列的擴展功能，需要對中斷矢量地址圖進行輕微重組，如下表所示。

DS87C550集成電路，產生自己的上電復位功能。這消除了與外部元件相關的成本和電路板空間。雖然RST引腳仍可能連接到外部復位發生電路，但這種內部特性允許選擇移除外部元件以降低成本。盡管這些特性設計為在不需要時是透明的，但在少數情況下，內部電源故障復位功能可能會以不希望的方式與現有設計交互。其中一種情況可能是，如果設計要求復位電壓處于特定點或存在特定持續時間。另一種情況可能是依賴電池備份的RAM進行數據存儲。如果RAM包含自己的電壓檢測電路，并且在DS87C550離開復位（4.0 V）的相同電壓下沒有失去保護，則處理器可能會錯誤地訪問受保護的RAM。雖然這些情況并不常見，但它們仍然是每個特定應用需要考慮的問題。

功耗

DS87C550除了是性能更高的器件外，在考慮等效工作時，也是比8032功耗更低的器件。所有CMOS器件都表現出這樣的特性：隨著速度的提高，它們消耗更多的功率。由于DS87C550是性能更高的器件，在給定的晶體頻率下，它會消耗更多的功率。但是，如果考慮等量的工作量，則其消耗的功率略低于傳統的8032。這種功耗差異可能只對電池供電應用很重要，在這種情況下，停止模式電源可能是一個重要的考慮因素。

特殊功能寄存器更改

DS87C550的特殊功能寄存器（SFR）圖與8051系列的其他成員略有不同，以適應新的功能集。下表突出顯示了87C550或DS87C552/80上具有不同功能的DS320C8051 SFR位置。使用專為DS87C550設計的匯編器/編譯器頭文件，將消除移植8051系列其他成員軟件時的混淆。

審核編輯：郭婷