8051 mikrokontrolleris

8051 mikrokontrolleru 1980. gados izstrādāja Intel. Tās pamats bija Hārvardas arhitektūra, un tā tika izstrādāta galvenokārt, lai to sāktu spēlēt Iegultās sistēmas . Sākumā tas tika izveidots, izmantojot NMOS tehnoloģiju, taču, tā kā NMOS tehnoloģijai darbībai ir nepieciešama lielāka jauda, Intel pārstrādāja mikrokontrolleru 8051, kurā izmantota CMOS tehnoloģija, un nosaukuma nosaukumā parādījās jauns izdevums ar burtu “C”, piemēram: 80C51 . Šiem modernākajiem mikrokontrolleriem darbībai ir nepieciešams mazāks enerģijas daudzums, salīdzinot ar to priekšgājējiem.

8051 mikrokontrollerī ir divi kopnes - viena programmai, otra - datiem. Rezultātā tam ir divas glabāšanas telpas gan programmai, gan datiem 64K pa 8 izmēriem. Mikrokontrolleris sastāv no 8 bitu akumulatora un 8 bitu procesora. Tas sastāv arī no 8 bitu B reģistra, jo galvenokārt darbojas bloki, un tiek veikta 8051 mikrokontrolleru programmēšana iegultā C valoda izmantojot Keil programmatūru. Tam ir arī vairāki citi 8 bitu un 16 bitu reģistri.

Iekšējai darbībai un mikrokontrollera apstrādei 8051 ir integrēta iebūvēta RAM. Šī ir galvenā atmiņa un tiek izmantota pagaidu datu glabāšanai. Tā ir neprognozējama atmiņa, t.i., tās dati var tikt zaudēti, kad mikrokontrollera barošana tiek izslēgta.

Ir daudz lietojumprogrammu ar 8051 mikrokontrolleru. Tātad, 8051 mikrokontrolleru projekti ir liela nozīme inženierzinātņu pēdējā gadā.

8051 mikrokontrolleru arhitektūra:

Mikrokontrollera 8051 blokshēma ir parādīta zemāk. Apskatīsim tuvāk mikrokontrolleru 8051 dizaina iezīmes:

8051 mikrokontrollera blokshēma

Centrālais procesors (CPU):

Kā jums var būt zināms, ka centrālā procesora bloks vai centrālais procesors ir jebkuras apstrādes mašīnas prāts. Tas pārbauda un pārvalda visus procesus, kas tiek veikti mikrokontrollerī. Lietotājam nav varas pār CPU darbību. Tas interpretē programmu, kas drukāta krātuvē (ROM), un veic visas tās un veic paredzēto pienākumu. CPU pārvalda dažāda veida reģistri 8051 mikrokontrolleros .

Pārtrauc:

Kā izlikts virsrakstā, pārtraukt ir apakšprogrammas izsaukums, kas nolasa mikrokontrollera galveno funkciju vai darbu un palīdz tam izpildīt kādu citu programmu, kas tad ir īpaši svarīga. The raksturīga 8051 Interrupt ir ārkārtīgi konstruktīva, jo palīdz ārkārtas gadījumos. Pārtraukumi sniedz mums metodi pašreizējā procesa atlikšanai vai aizkavēšanai, apakšprogrammas uzdevuma veikšanai un pēc tam atkal no jauna restartē standarta programmas ieviešanu.

Mikrokontrolieri 8051 var samontēt tā, ka tas īslaicīgi pārtrauc vai pārtrauc galveno programmu pārtraukuma laikā. Kad apakšprogrammas uzdevums ir pabeigts, pamata programmas ieviešana tiek sākta automātiski kā parasti. 8051 mikrokontrollerī ir 5 pārtraukuma piegādes, divi no pieciem ir perifērijas pārtraucēji, divi ir taimera pārtraukumi un viens ir sērijas porta pārtraukums.

Atmiņa:

Mikrokontrollerim nepieciešama programma, kas ir komandu kopa. Šī programma apgaismo mikrokontrolleru precīzu uzdevumu veikšanai. Šīm programmām ir nepieciešama atmiņas vieta, kurā mikrokontrollers tās var uzkrāt un interpretēt, lai rīkotos pēc jebkura konkrēta procesa. Atmiņa, kas tiek ievietota, lai uzkrātu mikrokontrollera programmu, tiek atpazīta kā programmas atmiņa vai koda atmiņa. Kopējā valodā to sauc arī par tikai lasāmatmiņu vai ROM.

Mikrokontrollerim ir nepieciešama arī atmiņa, lai īslaicīgi uzkrātu datus vai operandus. Uzglabāšanas vieta, kas tiek īslaicīgi izmantota datu glabāšanai, tiek uzskatīta par datu atmiņu, un šī principa dēļ mēs izmantojam brīvpiekļuves atmiņu vai RAM. Mikrokontrolieris 8051 satur koda atmiņu vai programmas atmiņu 4K tā, lai tajā būtu 4KB Rom, un tā satur arī datu atmiņu (RAM) 128 baiti.

Autobuss:

Kopumā autobuss ir vadu grupa, kas darbojas kā sakaru kanāls vai nozīmē datu pārsūtīšanu. Šie autobusi sastāv no 8, 16 vai vairāk kabeļiem. Rezultātā autobuss var pārvadāt 8 bitus, kopā 16 bitus. Ir divu veidu autobusi:

“pārslēgt flip flop patiesības tabulu ”

Adrešu kopne: Mikrokontrolleris 8051 sastāv no 16 bitu adrešu kopnes. Tas tiek ieviests spēlē, lai risinātu atmiņas pozīcijas. To izmanto arī adreses pārsūtīšanai no centrālā procesora uz atmiņu.
Datu kopne: Mikrokontrolleris 8051 sastāv no 8 bitu datu kopnes. To izmanto datu grozam.

Oscilators:

Tā kā mēs visi saprotam, ka mikrokontrolleris ir digitālās shēmas aprīkojums, tā darbībai tam ir nepieciešams taimeris. Šai funkcijai mikrokontrolleris 8051 sastāv no mikroshēmas oscilatora, kas strādā kā laika avots centrālajam procesoram. Tā kā oscilatora produktivitātes sitieni ir vienmērīgi, tas veicina visu 8051 mikrokontrolleru vienotu izmantošanu. Ieejas / izejas ports: kā mēs esam iepazinušies, mikrokontrolleris tiek izmantots iegultās sistēmās, lai pārvaldītu ierīču funkcijas.

Tādējādi, lai to savāktu citās iekārtās, sīkrīkos vai perifērijas ierīcēs, mums ir nepieciešami I / O (ievades / izvades) saskarnes porti mikrokontrollerī. Šai funkcijai mikrokontrolieris 8051 sastāv no 4 ieejas / izejas portiem, lai to apvienotu ar citām perifērijas ierīcēm. Taimeri / Skaitītāji: mikrokontrolieris 8051 ir apvienots ar diviem 16 bitu skaitītājiem un taimeriem . Skaitītāji ir sadalīti 8 bitu reģistros. Taimeri tiek izmantoti intervālu mērīšanai, impulsa platuma noteikšanai utt.

8051 mikrokontrollera tapu shēma

Lai izskaidrotu mikrokontrollera 8051 tapu diagrammu un kontaktu konfigurāciju, mēs apspriedēsim 40 kontaktu divpakāpju paketi (DIP). Tagad īsi izpētīsim tapu konfigurāciju:

1. - 8. tapas: - Atšķirībā no citām ostām, šī osta neparedz nekādus citus mērķus. 1. ports ir iekšzemē ievilkts, gandrīz divvirzienu ievades / izvades ports.

9. tapa: - Kā skaidri norādīts, iepriekš RESET tapa tiek izmantota, lai mikrokontrolierim 8051 iestatītu sākotnējās vērtības, savukārt mikrokontrolieris darbojas vai lietojumprogrammas agrīnā sākumā. RESET tapa ir jāiestata paaugstinātai divām mašīnas rotācijām.

10. - 17. tapas: - Šis ports nodrošina arī vairākas citas funkcijas, piemēram, taimera ievadi, pārtraukumus, sērijas sakaru indikatorus TxD & RxD, vadības indikatorus ārējai atmiņai, kas saskaras ar WR un RD utt. ostas iekšienē.

18. un 19. tapas: - Tie tiek izmantoti ārējā kristāla saskarnē, lai iegūtu sistēmas pulksteni.

20. tapa: - Nosaukts kā Vss - tas simbolizē zemes (0 V) asociāciju.

Tapas - 21-28: - atzīts par 2. portu (P 2.0 - P 2.7) - kas nav ieejas / izejas ports, vecāko pasūtījumu adrešu kopnes indikatori tiek multipleksēti ar šo gandrīz divvirzienu portu.

29. tapa: - Programmu veikala iespējošana vai PSEN tiek izmantota, lai interpretētu zīmes no programmas ārējās atmiņas.

Piespraude 30: - Ārējās piekļuves vai EA ievade tiek izmantota, lai atļautu vai aizliegtu ārējās atmiņas saskarni. Ja nav nepieciešamības pēc ārējās atmiņas, šī tapa tiek vilkta augstu, saistot to ar Vcc.

31. tapa: - Aka Address Latch Enable vai ALE tiek aktivizēts, lai de-multipleksētu 0 porta adrešu datu norādi (ārējās atmiņas saskarnei). Katrai mašīnas rotācijai ir pieejamas divas ALE pulsācijas.

Tapas 32-39: atzīts par portu 0 (P0.0 līdz P0.7) - izņemot to, ka tas darbojas kā ievades / izvades ports, ar zemu pasūtījumu datu un adrešu kopnes signāli tiek multipleksēti ar šo portu (lai nodrošinātu ārējās atmiņas saskarnes izmantošanu). Šī tapa ir divvirzienu ievades / izvades ports (vienīgais mikrokontrollera 8051), un ārējie pievilkšanas rezistori ir nepieciešami, lai šo portu izmantotu kā ieeju / izvadi.

Piespraude 40: saukts par Vcc ir galvenais barošanas avots. Kopumā tas ir + 5V DC.

8051 mikrokontrollera lietojumprogrammas:

Mikrokontrollera 8051 lietojumprogrammās ir liels mašīnu daudzums, galvenokārt tāpēc, ka to ir viegli iekļaut projektā vai ap to salikt mašīnu. Galvenie uzmanības punkti ir šādi:

8051 mikrokontrollera pielietojums

Enerģijas pārvaldība: Kompetentās mērīšanas ierīču sistēmas palīdz aprēķināt enerģijas patēriņu mājsaimniecībās un rūpniecībā. Šīs skaitītāju sistēmas ir sagatavotas kompetenti, integrējot mikrokontrollerus.
Skārienekrāni: Augsta līmeņa mikrokontrolleru piegādātāji savos projektos iekļauj skārienjutīgas spējas. Pārnēsājamās ierīces, piemēram, multivides atskaņotāji, spēļu ierīces un mobilie tālruņi, ir daži mikro kontroliera ilustrācijas, kas integrētas skārienjutīgajos ekrānos.
Vieglās automašīnas: Mikrokontrolleris 8051 atklāj plašu atpazīstamību automašīnu risinājumu piegādē. Tos plaši izmanto hibrīdajos mehāniskajos transportlīdzekļos, lai kontrolētu motora variācijas. Arī tādi darbi kā kruīza jauda un pretbremžu mehānisms ir radījuši to spējīgāku, apvienojot mikrokontrollerus.
Medicīniskās ierīces: Parocīgi zāļu sīkrīki, piemēram, glikozes un asinsspiediena mērītāji, spēlē mikrokontrolierus, lai tādējādi redzētu mērījumus, tādējādi nodrošinot lielāku uzticamību pareizu medicīnisko rezultātu sniegšanā.
Medicīniskās ierīces: Parocīgi zāļu sīkrīki, piemēram, glikozes un asinsspiediena mērītāji, spēlē mikrokontrolierus, lai tādējādi redzētu mērījumus, tādējādi nodrošinot lielāku uzticamību pareizu medicīnisko rezultātu sniegšanā.