8051 Микроконтролер

Микроконтролерът 8051 е проектиран през 80-те години от Intel. Основата му е върху Харвардската архитектура и е разработена главно за въвеждане в игра Вградени системи . Първоначално той е създаден с помощта на NMOS технология, но тъй като NMOS технологията се нуждае от повече мощност, за да функционира, следователно Intel преназначи Microcontroller 8051, използвайки CMOS технология и излезе ново издание с буква „C“ в името на заглавието, за илюстрация: 80C51 . Тези най-модерни микроконтролери се нуждаят от по-малко количество енергия, за да функционират в сравнение с предшествениците си.

В микроконтролера 8051 има две шини, една за програмата и друга за данни. В резултат на това той разполага с две помещения за съхранение както на програма, така и на данни от 64K на 8 размера. Микроконтролерът се състои от 8-битов акумулатор и 8-битов процесор. Той също така се състои от 8-битов B регистър като основно функциониращи блокове и 8051 програмирането на микроконтролера се извършва с вграден език C с помощта на софтуера Keil. Той също така има няколко други 8-битови и 16-битови регистри.

За вътрешно функциониране и обработка на микроконтролер, 8051 се предлага с вградена вградена RAM. Това е основна памет и се използва за съхраняване на временни данни. Това е непредсказуема памет, т.е. нейните данни могат да се загубят, когато захранването на микроконтролера бъде изключено.

Има много приложения с микроконтролер 8051. Така, Проекти за микроконтролер 8051 имат голямо значение в инженерната последна година.

Архитектура на микроконтролера 8051:

Блок-схемата на микроконтролера 8051 е показана по-долу. Нека разгледаме по-отблизо характеристиките на дизайна на микроконтролера 8051:

Блок-схема на микроконтролера 8051

CPU (централен процесор):

Както може би сте запознати, че централният процесорен блок или процесорът е съзнанието на всяка обработваща машина. Той изследва и управлява всички процеси, които се извършват в микроконтролера. Потребителят няма власт върху функционирането на процесора. Той интерпретира програмата, отпечатана в място за съхранение (ROM) и изпълнява всички тях и изпълнява предвиденото задължение. CPU управлява различни видове регистри в микроконтролерите 8051 .

Прекъсвания:

Както се посочва заглавието, Interrupt е извикване на подпрограма, което чете ключовата функция или задачата на микроконтролера и му помага да изпълнява друга програма, която е особено важна тогава. The характеристика на 8051 Прекъсване е изключително конструктивен, тъй като помага при спешни случаи. Прекъсванията ни предоставят метод за отлагане или забавяне на текущия процес, изпълнение на подрутинна задача и след това отначало рестартиране на изпълнението на стандартната програма.

Микроконтролерът 8051 може да бъде сглобен по такъв начин, че за момент спира или прекъсва основната програма при възникване на прекъсването. Когато подрутинната задача приключи, изпълнението на основната програма се стартира автоматично, както обикновено. Има 5 доставки за прекъсвания в микроконтролера 8051, две от пет са периферни прекъсвания, две са прекъсвания с таймер и едно е прекъсване на сериен порт.

Памет:

Микроконтролерът се нуждае от програма, която представлява набор от команди. Тази програма осветява микроконтролера да изпълнява точни задачи. Тези програми се нуждаят от място за съхранение, върху което да могат да се натрупват и интерпретират от микроконтролера, за да действат по конкретен процес. Паметта, която се въвежда в игра за натрупване на програмата на микроконтролера, се разпознава като памет на програмата или кодова памет. На общ език е известен също като памет само за четене или ROM.

Микроконтролерът също се нуждае от памет, за да събира данни или операнди за краткосрочен план. Пространството за съхранение, което се използва за моментално съхранение на данни, за да функционира, се признава като памет за данни и ние използваме памет с произволен достъп или RAM поради тази основна причина. Микроконтролерът 8051 съдържа кодова памет или програмна памет 4K, така че има 4KB Rom и също така се състои от памет за данни (RAM) от 128 байта.

Автобус:

По същество Bus е група проводници, които функционират като комуникационен канал или средство за трансфер на данни. Тези шини съдържат 8, 16 или повече кабела. В резултат на това шината може да носи 8 бита, общо 16 бита. Има два вида автобуси:

“полупроводници p-тип и n-тип ”

Адресна шина: Микроконтролерът 8051 се състои от 16-битова адресна шина. Включва се в игра за адресиране на позиции в паметта. Също така се използва за предаване на адреса от централния процесор в паметта.
Шина за данни: Микроконтролерът 8051 се състои от 8 битова шина за данни. Той се използва за данни на количката.

Осцилатор:

Тъй като всички разбираме, че микроконтролерът е оборудване с цифрова верига, той се нуждае от таймер за своята функция. За тази функция Microcontroller 8051 се състои от вграден осцилатор, който работи като източник на време за CPU (централен процесор). Тъй като производителността на осцилатора е стабилна в резултат, това улеснява хармонизираното използване на всички части на микроконтролера 8051. Входно / изходен порт: Тъй като сме запознати с това, микроконтролерът се използва във вградени системи за управление на функциите на устройствата.

По този начин, за да го съберем към други машини, приспособления или периферни устройства, се нуждаем от I / O (вход / изход) интерфейсни портове в микроконтролера. За тази функция Микроконтролерът 8051 се състои от 4 входно / изходни порта, за да го обедини с други периферни устройства. Таймери / броячи: Микроконтролер 8051 е вграден с два 16-битови брояча и таймери . Броячите са разделени на 8-битови регистри. Таймерите се използват за измерване на интервалите, за установяване на широчината на импулса и др.

Диаграма на микроконтролера 8051

За да обясним пин схемата и конфигурацията на пина на микроконтролера 8051, ние обмисляме 40 пинов двоен вграден пакет (DIP). Сега нека да проучим накратко конфигурацията на щифтовете: -

Пинове 1 - 8: - разпознат като Порт 1. За разлика от други пристанища, този порт не предоставя никаква друга цел. Порт 1 е вътрешно изтеглен, квазипосочен входно / изходен порт.

ПИН 9: - Както стана ясно по-рано RESET щифтът се използва за настройване на микроконтролера 8051 на неговите първични стойности, докато микроконтролерът функционира или в началото на приложението. Щифтът RESET трябва да бъде зададен повдигнат за две завъртания на машината.

Щифтове 10 - 17: - разпознат като Порт 3. Този порт също така предоставя няколко други функции като вход за таймер, прекъсвания, индикатори за серийна комуникация TxD & RxD, контролни индикатори за свързване на външна памет WR & RD и др. Това е вътрешно изтегляне на порта с квазипосочна насоченост пристанище в.

Пинове 18 и 19: - Те се използват за свързване на външен кристал за получаване на системния часовник.

ПИН 20: - Озаглавен като Vss - той символизира асоциация на земята (0 V).

Щифтове - 21-28: - разпознат като порт 2 (P 2.0 - P 2.7) - различен от служещия като входно / изходен порт, индикаторите на шина за старши ред се мултиплексират с този квазипосочен порт.

ПИН- 29: - Program Store Enable или PSEN се използва за интерпретиране на знаци от външната памет на програмата.

ПИН-30: - Външен достъп или EA вход се използва, за да разреши или забрани взаимодействието на външната памет. Ако няма нужда от външна памет, този щифт се влачи високо, като се свързва с Vcc.

ПИН-31: - Aka Address Latch Enable или ALE се включва, за да демултиплексира индикацията на адресните данни на порт 0 (за взаимодействие с външна памет). За всяко завъртане на машината се получават две ALE регулатори.

Щифтове 32-39: разпознат като Порт 0 (P0.0 до P0.7) - различен от служещ като входно / изходен порт, сигналите за данни от нисък ред и адресните шини се мултиплексират с този порт (за да се осигури използването на взаимодействие на външната памет). Този щифт е двупосочен входно-изходен порт (единичният в микроконтролера 8051) и външните издърпващи резистори са необходими, за да се използва този порт като вход / изход.

ПИН-40: наричан Vcc е основното захранване. Като цяло е + 5V DC.

Приложения на 8051 микроконтролер:

Приложенията на микроконтролера 8051 включват голямо количество машини, главно защото е лесно да се включи в проект или да се сглоби машина около него. Следват ключовите точки на прожекторите:

Приложения на 8051 микроконтролер

Управление на енергията: Компетентните системи за измервателни уреди помагат при изчисляването на потреблението на енергия в битови и индустриални приложения. Тези измервателни системи са подготвени компетентно чрез интегриране на микроконтролери.
Сензорни екрани: Висока степен на доставчици на микроконтролери интегрират способностите за разпознаване на допир в своите проекти. Преносимите устройства като мултимедийни плейъри, игрални устройства и мобилни телефони са някои илюстрации на микроконтролер, интегриран с сензорни екрани.
Автомобили: Микроконтролерът 8051 открива широко признание при предоставянето на автомобилни решения. Те се използват широко в хибридни моторни превозни средства за контрол на вариациите на двигателя. Също така, работи като круиз мощност и анти-спирачен механизъм го създадоха по-способни с обединяването на микроконтролери.
Медицински устройства: Удобни лекарствени приспособления като апарати за измерване на глюкоза и кръвно налягане пускат в действие микроконтролери, за да изведат измерванията в резултат, предлагайки по-висока надеждност при даване на правилни медицински резултати.
Медицински устройства: Удобни лекарствени приспособления като апарати за измерване на глюкоза и кръвно налягане пускат в действие микроконтролери, за да изведат измерванията в резултат, предлагайки по-висока надеждност при даване на правилни медицински резултати.