STC8G1K08A单片机规格书

一、概述

STC8G1K08A是宏晶科技（STC Micro）推出的一款基于增强型8051内核的8位微控制器（MCU），专为工业控制、消费电子、智能家居等领域设计。该芯片采用单时钟/机器周期（1T）架构，性能较传统8051提升约12倍，并集成高精度内部时钟源、低功耗模式及丰富的外设资源，支持宽电压范围（1.9V~5.5V）和宽温度范围（-40℃~+85℃）。其核心优势包括无需外部晶振和复位电路、超强抗干扰能力、以及灵活的时钟和功耗管理功能，使其成为高性价比嵌入式系统的理想选择。

二、核心参数

1. CPU内核与性能

• 内核：增强型8051（1T架构），指令执行速度较传统8051提升12倍。

• 工作频率：支持0~35MHz（ISP编程时），最高35MHz（常温下）。

• 指令兼容性：完全兼容传统8051指令集，支持在线仿真。

• 中断源：提供13个中断源，支持4级中断优先级。

2. 存储资源

• Flash程序存储器：最大17KB（部分型号为8KB），用于存储用户代码。

• SRAM：128字节内部直接访问RAM（DATA）、128字节间接访问RAM（IDATA）、1024字节扩展RAM（XDATA）。

• EEPROM：支持用户配置大小，512字节单页擦除，擦写次数≥10万次。

• ISP编程：支持在系统编程（ISP），无需专用编程器。

3. 电源与功耗

• 工作电压：1.9V~5.5V，内置LDO稳压器。

• 功耗模式：

• IDLE模式：CPU停止执行指令，外设继续工作，功耗约1.0mA（6MHz）。

• STOP模式：主时钟停振，CPU和外设停止工作，功耗可降至0.6uA（5V）或0.4uA（3.3V）。

• 低功耗设计：支持掉电唤醒定时器、低压检测中断等功能，进一步降低功耗。

4. 时钟与复位

• 时钟源：

• 内部高精度R/C时钟（4MHz~38MHz，误差±0.3%@25℃）。

• 内部32KHz低速时钟（误差较大）。

• 外部晶振（4MHz~33MHz）或外部时钟信号。

• 复位方式：

• 硬件复位（上电复位、复位脚复位、看门狗溢出复位、低压检测复位、软件复位）。

• 支持4级低压检测电压（2.0V、2.4V、2.7V、3.0V）。

5. 外设资源

• 定时器：2个16位定时器（定时器0、定时器1），支持自动重载模式和NMI（不可屏蔽中断）功能。

• 串行通信：1个高速UART接口，波特率时钟源最快为FOSC/4。

• SPI/I2C：支持主机/从机模式及自动切换。

• ADC：10位精度，6通道模数转换，最快转换速度500KSPS。

• DAC：3路PCA/CCP/PWM可当DAC使用。

• GPIO：最多6个I/O口（P3.0~P3.3、P5.4~P5.5），支持准双向、强推挽、开漏和高阻输入模式。

6. 封装与引脚

• 封装类型：SOP8、DFN8（3mm×3mm）、DIP8等。

• 引脚数：8引脚（SOP8/DFN8）或更多（如LQFP64/QFN64）。

• I/O口特性：除P3.0和P3.1外，其余I/O口上电后为高阻输入状态，需先设置模式。

三、功能特性

1. 高精度内部时钟

• 频率范围：4MHz~38MHz（ISP编程时可调整），用户可通过软件分频到较低频率（如100KHz）。

• 温漂特性：常温下误差±0.3%，全温度范围（-40℃~+85℃）内温漂-1.38%~+1.42%。

• 优势：无需外部晶振，简化电路设计，降低成本。

2. 低功耗模式

• IDLE模式：适用于需要快速唤醒的场景，外设继续工作，功耗较低。

• STOP模式：适用于长时间待机场景，功耗可降至微安级。

• 掉电唤醒：支持外部中断、定时器、低压检测等唤醒源，实现超低功耗待机。

3. 丰富的中断源

• 外部中断：INT0~INT4，支持上升沿和下降沿触发。

• 定时器中断：定时器0、定时器1。

• 串口中断：UART接收和发送中断。

• ADC中断：模数转换完成中断。

• LVD中断：低压检测中断。

• SPI/I2C中断：通信完成中断。

4. 模拟外设

• ADC：支持10位精度，6通道输入，通道15用于测试内部1.19V参考电压。

• DAC：3路PCA/CCP/PWM可输出模拟信号，适用于简单DAC应用。

• 比较器：支持内部或外部参考电压比较，可用于电压检测和阈值触发。

5. 数字外设

• 定时器：支持PWM输出、捕获比较功能，适用于电机控制和信号生成。

• SPI/I2C：支持多主机/从机通信，适用于传感器数据采集和设备控制。

• UART：支持高速串口通信，波特率可达FOSC/4。

四、应用领域

1. 工业控制

• 自动化控制：用于PLC、传感器数据采集和处理。

• 数字信号处理：支持高速定时器和ADC，适用于信号生成和采集。

• 扩展能力：丰富的I/O口和外设资源，支持硬件扩展。

2. 智能家居

• 智能灯光：支持PWM调光和远程控制。

• 家电控制：用于空调、洗衣机等设备的输入输出控制。

• 安防监控：支持传感器数据采集和通信协议实现。

3. 仪器仪表

• 测试仪器：支持高精度ADC和DAC，适用于数据采集和显示。

• 测量控制：支持定时器和中断，适用于信号生成和处理。

4. 通信设备

• 路由器/调制解调器：支持UART、SPI、I2C等通信接口，实现数据传输和协议处理。

• 网络设备：支持低功耗模式，适用于电池供电的通信设备。

五、开发环境与工具

1. 编程软件

• STC-ISP：宏晶科技官方提供的编程软件，支持C语言和汇编语言编程，支持ISP编程和仿真。

• Keil C51：推荐使用的编译环境，支持STC8G1K08A的仿真和调试。

2. 硬件设计

• PCB封装：宏晶科技官网提供SOP8、DFN8等封装的PCB封装文件。

• 原理图设计：需注意串口RX和TX引脚需串接电阻和二极管，防止下载程序时无法断电复位。

• 电源设计：建议增加单独的电源开关，便于下载程序时复位操作。

3. 烧录工具

• 串口芯片：如CH340G，需安装对应的驱动软件。

• 烧录步骤：

1. 编译程序并生成HEX文件。

2. 打开STC-ISP软件，选择芯片型号和串口COM口。

3. 加载HEX文件，设置时钟频率。

4. 点击下载按钮，对单片机进行复位操作（上下电）。

六、注意事项

1. I/O口模式设置

• 除P3.0和P3.1外，其余I/O口上电后为高阻输入状态，需先设置模式。

• 每个I/O口可独立使能内部4K上拉电阻。

2. 低功耗模式设计

• 在STOP模式下，不建议启动LVD和比较器，否则会增加额外功耗。

• 如需使用LVD和比较器，建议开启掉电唤醒定时器，每5秒唤醒一次MCU，检测后再次进入STOP模式。

3. 时钟源选择

• 用户代码中可自由选择时钟源（内部高精度IRC、内部32KHz低速IRC、外部晶振或外部时钟信号）。

• 时钟源选定后可再经过8-bit分频器分频，提供给CPU和外设。

4. 复位电路设计

• 出厂时P5.4默认为I/O口，ISP下载时可将P5.4设置为复位脚（低电平复位）。

• 需注意上电复位电压范围，确保芯片正常工作。

七、总结

STC8G1K08A是一款高性能、低功耗、高集成的8位微控制器，适用于工业控制、智能家居、仪器仪表、通信设备等领域。其核心优势包括无需外部晶振和复位电路、超强抗干扰能力、灵活的时钟和功耗管理功能，以及丰富的外设资源。通过合理的硬件设计和软件开发，可充分发挥其性能，满足各种嵌入式系统的需求。随着物联网时代的到来，STC8G1K08A将在更多领域发挥重要作用，成为高性价比嵌入式系统的理想选择。