8051 Microcontroler

Microcontrolerul 8051 a fost proiectat în anii 1980 de Intel. Fundația sa a fost pe Harvard Architecture și a fost dezvoltată în principal pentru a pune în joc Sisteme integrate . La început, a fost creat folosind tehnologia NMOS, însă, deoarece tehnologia NMOS are nevoie de mai multă putere pentru a funcționa, prin urmare, Intel a re-conceput Microcontrolerul 8051 folosind tehnologia CMOS și a apărut o nouă ediție cu o literă „C” în numele titlului, pentru ilustrare: 80C51 . Aceste microcontrolere cele mai moderne au nevoie de o cantitate mai mică de putere pentru a funcționa în comparație cu înaintașii lor.

Există două autobuze în microcontrolerul 8051, unul pentru program și altul pentru date. Ca urmare, are două camere de stocare atât pentru program cât și pentru date de 64K pe 8 dimensiuni. Microcontrolerul cuprinde un acumulator pe 8 biți și o unitate de procesare pe 8 biți. De asemenea, este format din registru B de 8 biți ca blocuri care funcționează major și se realizează programarea cu microcontroler 8051 limbaj C încorporat folosind software-ul Keil. De asemenea, are alte câteva registre pe 8 biți și pe 16 biți.

Pentru funcționarea internă și procesarea microcontrolerului, 8051 vine cu memorie RAM integrată. Aceasta este memorie primară și este utilizată pentru stocarea datelor temporare. Este o memorie imprevizibilă, adică datele sale se pot pierde atunci când alimentarea cu microcontroler este oprită.

Există multe aplicații cu un microcontroler 8051. Asa de, Proiecte de microcontroler 8051 au o mare semnificație în anul final de inginerie.

8051 Arhitectura microcontrolerului:

Diagrama bloc a microcontrolerului 8051 este prezentată mai jos. Să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile designului microcontrolerului 8051:

Diagrama bloc a microcontrolerului 8051

CPU (Unitate Centrală de Procesor):

După cum s-ar putea să știți că unitatea centrală de procesare sau CPU este mintea oricărei mașini de procesare. Acesta examinează și gestionează toate procesele care sunt efectuate în microcontroler. Utilizatorul nu are putere asupra funcționării procesorului. Interpretează programul tipărit în spațiul de stocare (ROM) și le realizează pe toate și îndeplinește datoria proiectată. CPU gestionează diferite tipuri de registre în microcontrolerele 8051 .

Întreruperi:

Pe măsură ce titlul a fost prezentat, întreruperea este un apel de subrutină care citește funcția cheie sau sarcina microcontrolerului și îl ajută să efectueze un alt program care este extrem de important atunci. caracteristic 8051 Interrupt este extrem de constructiv, deoarece ajută în cazuri de urgență. Întreruperile ne oferă o metodă de amânare sau întârziere a procesului curent, efectuarea unei sarcini subrutine și apoi repornirea din nou a implementării programului standard.

Microcontrolerul 8051 poate fi asamblat în așa fel încât să oprească momentan sau să rupă programul de bază la apariția întreruperii. Când sarcina sub-rutină este terminată, atunci implementarea programului de bază începe automat ca de obicei. Există 5 surse de întrerupere în microcontrolerul 8051, două din cinci sunt întreruperi periferice, două sunt întreruperi ale temporizatorului și una este întreruperea portului serial.

Memorie:

Microcontrolerul are nevoie de un program care este un set de comenzi. Acest program luminează microcontrolerul pentru a efectua sarcini precise. Aceste programe au nevoie de un spațiu de stocare pe care să poată fi acumulate și interpretate de microcontroler pentru a acționa asupra oricărui proces specific. Memoria care este pusă în joc pentru a acumula programul microcontrolerului este recunoscută ca memorie de program sau memorie de cod. În limbajul obișnuit, este cunoscut și sub numele de memorie numai în citire sau ROM.

Microcontrolerul are nevoie, de asemenea, de memorie pentru a acumula date sau operanzi pe termen scurt. Spațiul de stocare care este utilizat pentru stocarea momentană a datelor pentru funcționare este recunoscut ca memorie de date și folosim memorie de acces aleatoriu sau RAM din acest motiv principal. Microcontrolerul 8051 conține memorie de cod sau memorie de program 4K astfel încât are 4KB Rom și cuprinde, de asemenea, memorie de date (RAM) de 128 de octeți.

Autobuz:

În principiu, autobuzul este un grup de fire care funcționează ca un canal de comunicare sau mijloc pentru transferul de date. Aceste autobuze cuprind 8, 16 sau mai multe cabluri. Ca urmare, un autobuz poate suporta 8 biți, 16 biți în total. Există două tipuri de autobuze:

“cum se simplifică produsul sumelor ”

Adresă autobuz: Microcontrolerul 8051 este format dintr-o magistrală de adrese pe 16 biți. Este pus în joc pentru a aborda pozițiile de memorie. De asemenea, este utilizat pentru a transmite adresa de la unitatea centrală de procesare la memorie.
Autobuz de date: Microcontrolerul 8051 cuprinde magistrala de date pe 8 biți. Este folosit pentru a încărca date.

Oscilator:

După cum toți am aflat că Microcontrolerul este un echipament de circuit digital, deci are nevoie de un cronometru pentru funcția sa. Pentru această funcție, Microcontrolerul 8051 constă dintr-un oscilator on-chip care trece ca o sursă de timp pentru CPU (Central Processing Unit). Deoarece bătăile de productivitate ale oscilatorului sunt constante ca rezultat, facilitează utilizarea armonizată a tuturor pieselor de microcontroler 8051. Port de intrare / ieșire: După cum știm, microcontrolerul este utilizat în sistemele încorporate pentru a gestiona funcțiile dispozitivelor.

Astfel, pentru a-l aduna la alte mașini, gadgeturi sau periferice, avem nevoie de porturi de interfață I / O (intrare / ieșire) în microcontroler. Pentru această funcție Micro-controlerul 8051 este format din 4 porturi de intrare / ieșire pentru al uni la alte periferice. Temporizatoare / Contoare: Micro-controler 8051 este încorporat cu două contoare și temporizatoare pe 16 biți . Contoare sunt separate în registre de 8 biți. Cronometrele sunt utilizate pentru măsurarea intervalelor, pentru a afla lățimea impulsului etc.

8051 Schema pinului microcontrolerului

Pentru a explica diagrama pinului și configurația pinului microcontrolerului 8051, luăm în deliberare un pachet dual inline (DIP) cu 40 de pini. Acum, să studiem pe scurt configurația pinului: -

Pinii 1 - 8: - recunoscut ca Port 1. Diferit de alte porturi, acest port nu oferă alt scop. Portul 1 este un port de intrare / ieșire cvasidirecțional extras la nivel intern.

Pinul 9: - După cum sa menționat anterior, PIN-ul RESET este utilizat pentru a seta microcontrolerul 8051 la valorile sale principale, în timp ce microcontrolerul funcționează sau la începutul aplicației. Pinul RESET trebuie setat ridicat pentru două rotații ale mașinii.

Pinii 10-17: - recunoscut ca Port 3. Acest port furnizează, de asemenea, alte câteva funcții, cum ar fi intrarea temporizatorului, întreruperile, indicatoarele de comunicații seriale TxD și RxD, indicatoarele de control pentru interfața memoriei externe WR & RD, etc. port în interior.

Pinii 18 și 19: - Acestea sunt utilizate pentru interfațarea unui cristal exterior pentru a da ceasul sistemului.

Pinul 20: - Intitulat ca Vss - simbolizează asocierea la sol (0 V).

Pinii- 21-28: - recunoscut ca Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - altul decât servirea ca port de intrare / ieșire, indicatorii magistralei de adresă de comandă superioară sunt multiplexați cu acest port cvasidirecțional.

Pin- 29: - Program Store Enable sau PSEN este utilizat pentru a interpreta semnele din memoria exterioară a programului.

Pin-30: - Accesul extern sau intrarea EA sunt utilizate pentru a permite sau interzice interfața memoriei externe. Dacă nu este nevoie de memorie externă, acest pin este glisat sus conectându-l la Vcc.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable sau ALE este pus în joc pentru a multiplica indicația datelor de adresă a portului 0 (pentru interfața exterioară a memoriei). Pentru fiecare rotație a mașinii se pot obține două palpite ALE.

Pinii 32-39: recunoscut ca portul 0 (P0.0 până la P0.7) - altul decât servirea ca port de intrare / ieșire, semnalele de comandă redusă și magistrala de adresă sunt multiplexate cu acest port (pentru a oferi utilizarea interfeței externe a memoriei). Acest pin este un port de intrare / ieșire bidirecțional (singurul din microcontrolerul 8051) și sunt necesare rezistențe de tragere exterioare pentru a utiliza acest port ca intrare / ieșire.

Pin-40: denumit Vcc este sursa de alimentare principală. În general, este + 5V DC.

Aplicații ale microcontrolerului 8051:

Aplicațiile microcontrolerului 8051 includ o cantitate mare de mașini, în principal deoarece este simplu de încorporat într-un proiect sau de a asambla o mașină în jurul său. Următoarele sunt punctele cheie ale reflectoarelor:

Aplicații ale microcontrolerului 8051

Managementul energiei: Sistemele de măsurare competente ajută la calcularea consumului de energie în aplicații casnice și industrializate. Aceste sisteme de contoare sunt pregătite competente prin integrarea microcontrolerelor.
Ecrane tactile: Un grad ridicat de furnizori de microcontrolere integrează abilitățile senzoriale tactile în proiectele lor. Dispozitivele transportabile, cum ar fi playere media, dispozitive de jocuri și telefoane mobile, sunt câteva ilustrații ale microcontrolerului integrat cu ecrane tactile.
Automobile: Microcontrolerul 8051 descoperă o recunoaștere largă în furnizarea de soluții auto. Acestea sunt utilizate pe scară largă în autovehiculele hibride pentru a controla variațiile motorului. De asemenea, lucrări precum puterea de croazieră și mecanismul anti-frână l-au creat mai capabil odată cu amalgamarea microcontrolerelor.
Dispozitive medicale: Dispozitivele medicinale la îndemână, cum ar fi glucoza și tensiunea arterială, pun în joc microcontrolere, pentru a afișa măsurătorile, ca rezultat, oferind o fiabilitate mai mare în furnizarea de rezultate medicale corecte.
Dispozitive medicale: Dispozitivele medicinale la îndemână, cum ar fi glucoza și tensiunea arterială, pun în joc microcontrolere, pentru a afișa măsurătorile, ca rezultat, oferind o fiabilitate mai mare în furnizarea de rezultate medicale corecte.