C8051Fxxx 系列單片機是完全集成的混合信號系統級芯片，具有與8051 兼容的微控制器內核，與MCS-51 指令集完全兼容。除了具有標準8052 的數字外設部件之外，片內還集成了數據采集和控制系統中常用的模擬部件和其它數字外設及功能部件。參見表1.1 的產品選擇指南可快速查看每個MCU 的特性。

　　MCU 中的外設或功能部件包括模擬多路選擇器、可編程增益放大器、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準、溫度傳感器、SMBus/ I2C、UART、SPI、可編程計數器/定時器陣列（PCA）、定時器、數字I/O 端口、電源監視器、看門狗定時器（WDT）和時鐘振蕩器等。所有器件都有內置的FLASH 程序存儲器和256 字節的內部RAM，有些器件內部還有位于外部數據存儲器空間的RAM，即XRAM。

　　C8051Fxxx 單片機采用流水線結構，機器周期由標準的12 個系統時鐘周期降為1 個系統時鐘周期，處理能力大大提高，峰值性能可達25MIPS。

　　C8051Fxxx 單片機是真正能獨立工作的片上系統（SOC）。每個MCU 都能有效地管理模擬和數字外設，可以關閉單個或全部外設以節省功耗。FLASH 存儲器還具有在系統重新編程能力，可用于非易失性數據存儲，并允許現場更新8051 固件。應用程序可以使用MOVC 和MOVX 指令對FLASH 進行讀或改寫，每次讀或寫一個字節。這一特性允許將程序存儲器用于非易失性數據存儲以及在軟件控制下更新程序代碼。

　　片內 JTAG 調試支持功能允許使用安裝在最終應用系統上的產品MCU 進行非侵入式（不占用片內資源）、全速、在系統調試。該調試系統支持觀察和修改存儲器和寄存器，支持斷點、單步、運行和停機命令。在使用JTAG 調試時，所有的模擬和數字外設都可全功能運行。每個 MCU 都可在工業溫度范圍（-45℃到+85℃）內用2.7V-3.6V（F018/019 為2.8V-3.6V）的電壓工作。端口I/O、/RST 和JTAG 引腳都容許5V 的輸入信號電壓。

　　1.1 CIP-51TM 內核

　　C8051Fxxx 系列器件使用Cygnal 的專利CIP-51 微控制器內核。CIP-51 與MCS-51TM 指令集完全兼容，可以使用標準803x/805x 的匯編器和編譯器進行軟件開發。CIP-51 內核具有標準8052 的所有外設部件，包括3 個16 位的計數器/定時器、一個全雙工UART、256 字節內部RAM 空間、128 字節特殊功能寄存器（SFR）地址空間及4 個8 位的I/O 端口。CIP-51還另外有增加的模擬和數字外設或功能部件。

　　CIP-51 采用流水線結構，與標準的8051 結構相比指令執行速度有很大的提高。在一個標準的8051 中，除MUL 和DIV 以外所有指令都需要12 或24 個系統時鐘周期。而對于CIP-51內核，70%的指令的執行時間為1 或2 個系統時鐘周期，只有4 條指令的執行時間大于4 個系統時鐘周期。