8051 микроконтроллер

Микроконтроллер 8051 был разработан в 1980-х годах компанией Intel. Его основа была основана на Гарвардской архитектуре и была разработана главным образом для того, чтобы задействовать Встроенные системы . Сначала он был создан с использованием технологии NMOS, но поскольку технология NMOS требует больше мощности для работы, Intel изменила дизайн микроконтроллера 8051, использующего технологию CMOS, и появилась новая редакция с буквой «C» в названии, для иллюстрации: 80C51 . Эти самые современные микроконтроллеры нуждаются в меньшем количестве энергии для работы по сравнению с их предшественниками.

В микроконтроллере 8051 есть две шины: одна для программы, а другая - для данных. В результате он имеет два хранилища для программ и данных размером 64К на 8 размеров. Микроконтроллер состоит из 8-битного аккумулятора и 8-битного процессора. Он также состоит из 8-битного регистра B в качестве основных функциональных блоков, а программирование микроконтроллера 8051 выполняется с помощью встроенный язык C с помощью программного обеспечения Keil. Он также имеет несколько других 8-битных и 16-битных регистров.

Для внутреннего функционирования и обработки микроконтроллер 8051 поставляется со встроенным ОЗУ. Это основная память, которая используется для хранения временных данных. Это непредсказуемая память, т.е. ее данные могут быть потеряны при отключении питания микроконтроллера.

Есть много приложений с микроконтроллером 8051. Так, 8051 Проекты микроконтроллеров имеют большое значение в последнем году обучения инженерии.

Архитектура микроконтроллера 8051:

Блок-схема микроконтроллера 8051 показана ниже. Рассмотрим подробнее особенности конструкции микроконтроллера 8051:

Блок-схема микроконтроллера 8051

ЦП (центральный процессор):

Как вы, возможно, знаете, центральный процессор или ЦП - это ум любой обрабатывающей машины. Он проверяет и управляет всеми процессами, которые выполняются в микроконтроллере. Пользователь не имеет власти над функционированием ЦП. Он интерпретирует программу, напечатанную в запоминающем устройстве (ПЗУ), выполняет их все и выполняет запланированные обязанности. CPU управляет различные типы регистров в микроконтроллерах 8051 .

Прерывания:

Как указано в заголовке, прерывание - это вызов подпрограммы, которая считывает ключевую функцию или задание микроконтроллера и помогает ему выполнять какую-то другую программу, которая в таком случае является особенно важной. В характеристика прерывания 8051 чрезвычайно конструктивен, так как помогает в экстренных случаях. Прерывания предоставляют нам способ отложить или отложить текущий процесс, выполнить подпрограмму, а затем снова и снова перезапустить стандартную реализацию программы.

Микроконтроллер 8051 может быть собран таким образом, что он мгновенно останавливает или прерывает базовую программу при возникновении прерывания. Когда подпрограмма завершена, выполнение основной программы запускается автоматически, как обычно. В микроконтроллере 8051 имеется 5 источников прерывания, два из пяти - это прерывания от периферии, два - прерывания по таймеру, а одно - прерывание от последовательного порта.

Объем памяти:

Микроконтроллеру нужна программа, представляющая собой набор команд. Эта программа позволяет микроконтроллеру выполнять точные задачи. Этим программам требуется место для хранения, в котором они могут накапливаться и интерпретироваться микроконтроллером для обработки любого конкретного процесса. Память, которая используется для накопления программы микроконтроллера, распознается как память программ или память кода. На простом языке это также известно как постоянная память или ПЗУ.

Микроконтроллеру также нужна память для кратковременного накопления данных или операндов. Пространство для хранения, которое используется для мгновенного хранения данных для функционирования, называется памятью данных, и мы используем оперативную память или оперативную память по этой принципиальной причине. Микроконтроллер 8051 содержит память кода или память программ 4 КБ, так что она имеет ПЗУ 4 КБ, а также включает память данных (ОЗУ) на 128 байт.

Автобус:

По сути, шина - это группа проводов, которые функционируют как канал связи или средство для передачи данных. Эти автобусы состоят из 8, 16 и более кабелей. В результате шина может содержать 8 бит, всего 16 бит. Есть два типа автобусов:

“что такое квадратурная фазовая манипуляция ”

Адресный автобус: Микроконтроллер 8051 состоит из 16-битной адресной шины. Он используется для адресации позиций памяти. Он также используется для передачи адреса из центрального процессора в память.
Шина данных: Микроконтроллер 8051 состоит из 8-битной шины данных. Используется для корзины данных.

Осциллятор:

Поскольку мы все понимаем, что микроконтроллер представляет собой цифровую схему оборудования, для его работы требуется таймер. Для этой функции микроконтроллер 8051 состоит из встроенного генератора, который работает в качестве источника времени для ЦП (центрального процессора). Благодаря тому, что производительность генератора стабильна, это способствует согласованному использованию всех компонентов микроконтроллера 8051. Порт ввода / вывода: как мы знаем, микроконтроллер используется во встроенных системах для управления функциями устройств.

Таким образом, чтобы собрать его в другое оборудование, гаджеты или периферийные устройства, нам потребуются порты интерфейса ввода / вывода (ввода / вывода) в микроконтроллере. Для этой функции микроконтроллер 8051 состоит из 4 портов ввода / вывода для объединения его с другими периферийными устройствами. Таймеры / счетчики: Микроконтроллер 8051 оснащен двумя 16-битными счетчиками и таймерами. . Счетчики разделены на 8-битные регистры. Таймеры используются для измерения интервалов, определения ширины импульса и т. Д.

Схема контактов микроконтроллера 8051

Чтобы объяснить схему выводов и конфигурацию выводов микроконтроллера 8051, мы рассматриваем 40-выводный двухрядный корпус (DIP). Теперь давайте вкратце рассмотрим конфигурацию контактов:

Контакты 1-8: - распознается как порт 1. В отличие от других портов, этот порт не предназначен для других целей. Порт 1 - это внутренний квазидвунаправленный порт ввода / вывода.

Контакт 9: - Как было ясно ранее, вывод RESET используется для установки микроконтроллера 8051 на его основные значения, в то время как микроконтроллер работает или находится в раннем начале приложения. Штифт СБРОСА должен быть поднят на два оборота машины.

Контакты 10-17: - распознается как порт 3. Этот порт также обеспечивает несколько других функций, таких как ввод таймера, прерывания, индикаторы последовательной связи TxD и RxD, индикаторы управления для внешней памяти, взаимодействующей с WR и RD, и т. д. Это внутренний подтягивающий порт с квазидвунаправленным порт внутри.

Контакты 18 и 19: - Они используются для взаимодействия с внешним кристаллом, чтобы обеспечить системные часы.

Контакт 20: - Обозначается как Vss - символизирует заземление (0 В).

Контакты- 21-28: - распознается как порт 2 (P 2.0 - P 2.7) - кроме использования в качестве порта ввода / вывода, индикаторы шины адреса старшего порядка мультиплексируются с этим квазидвунаправленным портом.

Пин- 29: - Program Store Enable или PSEN используется для интерпретации знаков из внешней памяти программы.

Пин-30: - Внешний доступ или вход EA используются для разрешения или запрета взаимодействия с внешней памятью. Если нет необходимости во внешней памяти, этот вывод перемещается вверх, связывая его с Vcc.

Пин-31: - Включение блокировки адреса или ALE используется для демультиплексирования индикации адресных данных порта 0 (для взаимодействия с внешней памятью). На каждый оборот машины можно получить два пульса ALE.

Контакты 32-39: распознается как порт 0 (от P0.0 до P0.7) - кроме использования в качестве порта ввода / вывода, сигналы шины данных и адреса низкого порядка мультиплексируются с этим портом (для обеспечения использования интерфейса внешней памяти). Этот вывод представляет собой двунаправленный порт ввода / вывода (единственный в микроконтроллере 8051), и для использования этого порта в качестве ввода / вывода необходимы внешние подтягивающие резисторы.

Пин-40: называемый Vcc, является основным источником питания. По большому счету это + 5В постоянного тока.

Применение микроконтроллера 8051:

Приложения микроконтроллера 8051 включают в себя большое количество машин, в основном потому, что его просто включить в проект или собрать вокруг него машину. Следующие ключевые моменты в центре внимания:

Применение микроконтроллера 8051

Управление энергией: Компетентные системы измерительных устройств помогают в расчете потребления энергии в бытовых и промышленных применениях. Эти системы счетчиков подготовлены компетентным путем интеграции микроконтроллеров.
Сенсорные экраны: Многие поставщики микроконтроллеров интегрируют в свои проекты сенсорное управление. Переносные устройства, такие как медиаплееры, игровые устройства и сотовые телефоны, являются иллюстрацией микроконтроллера, интегрированного с сенсорными экранами.
Автомобили: Микроконтроллер 8051 находит широкое признание в сфере автомобильных решений. Они широко используются в гибридных автомобилях для управления вариациями двигателя. Кроме того, такие функции, как круиз-контроль и антиблокировочный механизм, сделали его более способным за счет объединения микроконтроллеров.
Медицинское оборудование: Удобные медицинские устройства, такие как тонометры для измерения уровня глюкозы и артериального давления, включают в себя микроконтроллеры, позволяющие наблюдать за измерениями, что в результате обеспечивает более высокую надежность в предоставлении правильных медицинских результатов.
Медицинское оборудование: Удобные медицинские устройства, такие как тонометры для измерения уровня глюкозы и артериального давления, включают в себя микроконтроллеры, позволяющие наблюдать за измерениями, что в результате обеспечивает более высокую надежность в предоставлении правильных медицинских результатов.