概述

对于没有经验的设计人员来说，理解集成电路数据表中呈现的电气特性可能会令人困惑。如果被误解，新的设计可能是灾难性的。本教程旨在揭开Maxim微控制器产品家族稳态特性的神秘面纱。

DS80C320只是Maxim提供的众多高速微控制器之一。通过了解该微控制器的直流特性，新手设计人员可以更好地了解其他具有附加功能的微控制器。

绝对最大额定

的绝对最大额定DS80C320数据表的部分描述了相对于设备的应力条件。这些参数没有设置设备在长时间内可容忍的最大和最小操作条件。相反，它们是设备所强调的极限操作和环境条件。如果设备长时间暴露在这些参数下，则不能作任何保证，可能会影响设备的可靠性。例如，在印刷电路板的组装过程中，微控制器暴露在+180°C的焊料温度下15秒。绝对最高额定状态焊接温度为+160°C，持续10秒。在这种情况下，微控制器的可靠性已经受到损害。

直流电气特性

的直流电气特性在表中找到的是特定的温度范围和工作电压。温度范围适用于商用(0℃~ +70℃)和工业(-40℃~ +85℃)。

这个应用笔记着眼于直流电气特性DS80C320微控制器的表，并检查该设备的所有参数及其对设计人员的意义。

该表分为七列，分别是参数、符号、最小值(Min)、典型值(type)、最大值(Max)、单元和注释。Notes列中的数字指向与表中给出的值相关联的条件描述。，之后立即找到直流电气特性表格了解这些条件很重要。

DS80C320直流电气特性

工作电源电压是从电源施加到微控制器上的V(CC)引脚的电压。数字设备的典型电压为+5.0V±10%，因此是最小和最大额定值。应该注意的是，在任何数字设计中都应该使用干净、稳压的电源。如果噪声(如电压尖峰)超过数据表开头建立的绝对最大额定值，则会影响设备的可靠性。注1规定所有电压均参照地电压。

DS80C320集成了一个精确的带隙参考电压，以确定何时V(CC)超出公差。带隙基准提供了一个精确的电压与V(CC)进行比较。如果V(CC)应该下降，电源监视器将其与带隙参考值进行比较。当V(CC)超过预定的电源故障警告阈值时，微控制器内部的电路检测。一个可选的预警断电中断可以在低电源电压的情况下产生。当V(CC)达到V(PFW)阈值时，设备产生掉电中断。

最小工作电压参数描述了触发掉电复位的电源电压范围。在此之前，电源电压必须超过掉电警告最小电压。如果未使能掉电警告中断，且V(CC)超过最小工作电压阈值，则掉电复位。在电源故障复位时，设备停止操作并将所有输出引脚置于复位状态。当V(CC)电压恢复并超过V(RST)时，内部检测电路激活片上晶体振荡器并计数65,536个振荡器时钟。如果在启动时间内V(CC)低于V(RST)阈值，则重启进程。

如果将一个毫安表与V(CC)引脚串联，它将指示设备的总电流，I(CC)。电源电流是工作频率的函数。后,直流特性DS80C320数据表中的表是I(CC)与频率的关系曲线。注意I(CC)是如何随着频率的增加而增加的。还要注意V(CC)保持不变。数据表中的I(CC)值是在受控条件下测量的。外部25MHz时钟源驱动微控制器的XTAL1引脚。V(CC)和RST引脚连接到5.5V。DS80C320上的所有其他引脚都断开。

当空闲模式被软件调用时，内部时钟、串口和计时器将保持运行。但是，在这种模式下不执行内存访问。如前所述，功耗与晶体频率有关。在最后的电路设计中，空闲模式电流是晶体频率的函数。空闲模式下的电源电流测量方法与主动模式下的电源电流测量方法相同，只是RST引脚接地。

由于停止所有时钟操作，因此停止模式比空闲模式功耗更低。为了实现更大的功耗降低，可以通过软件禁用带隙参考。这是停止模式的默认状态。该电流的测量方法与活动模式和空闲模式相同，只是没有时钟源。XTAL1引脚和RST引脚接地，V(CC)为5.5V，所有其他引脚断开。

当停止模式被调用时，它使微控制器进入最低功耗状态。存在静态条件，而计时器和串行通信停止，处理停止。要退出停止模式，可以使用电源故障中断或非时钟外部中断。如果使用电源故障中断来退出停止模式，则带隙参考必须启用。在这种情况下，由于带隙参考电路的电流要求，电源电流更高。在这种情况下，DS80C320通常功耗为50µA，最大功耗为80µA。注4和10状态XTAL1和RST引脚接地，V(CC)为5.5V，如果设备在工业温度范围内使用，最大电流可能高达200µA。

输入低电平是指所有输入引脚处于低逻辑电平的电压范围。注意最小电压是-0.3V。由于DS80C320由+V(CC)供电并参考地，因此-0.3V访问中的负电压可能导致微控制器运行不可靠，甚至更糟，损坏设备。电压大于+0.8V可被解释为未定义状态或逻辑电平高。

输入高电平是除XTAL1和RST外所有输入引脚在逻辑电平高的电压范围。电压小于最小规定值可被解释为未定义状态或逻辑电平低，电压超过最大值V(CC) + 0.3V会对微控制器造成损坏。

该参数仅适用于XTAL1和RST引脚。注意，与微控制器上的其他引脚相比，这两个引脚的最小电压更高。与器件上的其他引脚相比，这样做是为了提高XTAL1和RST引脚的抗噪声能力。如果超过最大电压，单片机可能会损坏。

当与端口1和3相关联的引脚处于逻辑低状态时，它们吸收来自外部源的电流。源可以是逻辑门的输入，也可以是上拉电阻等器件的输入。该参数表示当下沉1.6mA时，在端口引脚处测量的电压不大于0.45V。

这是了解DS80C320端口0的一个重要参数。8051型微控制器上的端口0是开漏的。所有其他端口都有内部上拉电阻。将端口0用作通用I/O需要某种形式的上拉阻力。如果0口使用外部上拉电阻，只要汇聚电流不超过I(OL)， 0口引脚上的最大电压不超过最大电压值。DS80C320在一个方面是不同的。它在端口0上没有锁存，因为没有内部程序内存。因此，端口0不能作为通用I/O端口使用。当寻址外部存储器设备时，端口0、2、ALE和active-low PSEN引脚在下沉3.2mA时不超过0.45V。

当DS80C320输出逻辑高电平时，连接到端口引脚或ALE或低活动PSEN引脚的负载导致从微控制器流向负载的电流。I(OH)的负数表示电流来自微控制器。当外部负载不大于50µA时，各引脚的最小输出电压应不小于2.4V。用于此参数的测试条件假设RST和V(CC)处于相同的电位。这种情况模拟了I/O模式下引脚的操作。

此条件反映端口处于转换模式，即从0到1状态的变化。当端口引脚从0变为1时，一次电路驱动端口引脚硬两个时钟周期，以辅助强上拉。在两个周期转换结束时，弱上拉取代强上拉以使端口保持在逻辑1状态。这个弱引体向上一直持续到下一个1- 0转换。在0到1转换期间，这些引脚处的电压不低于2.4V，前提是负载从微控制器汲取的电流不超过1.5mA。

该参数表明，当寻址外部存储器和微控制器源电流为8mA时，端口0和端口2引脚以及ALE和低活动PSEN上的最小高输出电压不小于2.4V。

当端口引脚配置为输入时，它在内部被拉到逻辑1。根据外部负载，端口引脚源电流。在这种情况下，当引脚加载到0.45V的外部电压降时，最大电流来自微控制器端口引脚。当端口引脚处电压为0.45V时，从引脚流出的最大电流为55µa。

当端口引脚从逻辑1切换到逻辑0时，电流从引脚流出到外部负载。在从V(CC)到0V的过渡过程中，最大电流约为2V。

当端口0用作外部设备的地址总线时，当输入电压在V(CC)到0.45V之间时，会产生漏电流。在总线模式期间，端口0采用弱保持锁存器。在电压转换过程中，端口引脚既可以吸收电流，也可以输入电流。在过渡期间，峰值电流约为2V。

DS80C320上的复位引脚有一个内部下拉电阻。最小电阻50k欧姆，最大电阻170k欧姆。这允许用户合并各种有线或复位条件。在某些版本的8051型微控制器上，需要外部RC组合来实现上电复位。该功能在DS80C320内部提供。