8051 Vodič za mikrokontrolere i arhitektura s aplikacijama

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





8051 Mikrokontroler

8051 Mikrokontroler

Mikrokontroler 8051 dizajnirao je 1980-ih Intel. Njegov je temelj bio na arhitekturi Harvard i razvijen je uglavnom za pokretanje Ugrađeni sustavi . Isprva je stvoren pomoću NMOS tehnologije, no kako NMOS tehnologiji treba više snage da bi funkcionirala, Intel je prenamjenio mikrokontroler 8051 koji koristi CMOS tehnologiju, a novo izdanje je nastalo sa slovom 'C' u nazivu naslova, za ilustraciju: 80C51 . Ova najsuvremenija mikrokontrolera trebaju manje snage da bi funkcionirala u usporedbi s prethodnicima.



U mikrokontroleru 8051 postoje dvije sabirnice, jedna za program, a druga za podatke. Kao rezultat, ima dvije prostorije za pohranu programa i podataka veličine 64K do 8 veličina. Mikrokontroler se sastoji od 8-bitnog akumulatora i 8-bitne procesorske jedinice. Sastoji se i od 8-bitnog B registra kao većinski funkcionalnih blokova i pomoću njega se vrši programiranje 8051 mikrokontrolera ugrađeni jezik C pomoću softvera Keil. Također ima nekoliko drugih 8-bitnih i 16-bitnih registara.


Za interno funkcioniranje i obradu mikrokontrolera, 8051 dolazi s integriranim ugrađenim RAM-om. Ovo je osnovna memorija i služi za pohranu privremenih podataka. To je nepredvidiva memorija, tj. Njezini se podaci mogu izgubiti kada se napajanje mikrokontrolera ISKLJUČI.



Postoji mnogo aplikacija s mikrokontrolerom 8051. Tako, 8051 Projekti mikrokontrolera imaju veliko značenje u inženjerstvu završne godine.

Arhitektura mikrokontrolera 8051:

Blok dijagram mikrokontrolera 8051 prikazan je u nastavku. Pogledajmo bliže značajke dizajna mikrokontrolera 8051:

Blok dijagram mikrokontrolera 8051

Blok dijagram mikrokontrolera 8051

CPU (centralna procesorska jedinica):


Kao što vam je možda poznato da je središnja procesorska jedinica ili CPU um bilo kojeg stroja za obradu. Proučava i upravlja svim procesima koji se izvode u mikrokontroleru. Korisnik nema moć nad funkcioniranjem CPU-a. Tumači program ispisan u skladišnom prostoru (ROM), izvršava ih sve i izvršava predviđenu dužnost. CPU upravlja različite vrste registara u mikrokontroleru 8051 .

Prekidi:

Kao što je zaglavlje istaknuto, Interrupt je potprogram koji čita ključnu funkciju ili posao mikrokontrolera i pomaže mu u izvođenju nekog drugog programa koji je tada izuzetno važan. The karakteristika prekida 8051 je izuzetno konstruktivan jer pomaže u hitnim slučajevima. Prekidi nam pružaju metodu za odgađanje ili odgađanje trenutnog postupka, izvršavanje pod-rutinskog zadatka i zatim ponovno ponovno pokretanje implementacije standardnog programa.

Mikrokontroler 8051 može se sastaviti na takav način da na trenutak zaustavi ili prekine osnovni program u slučaju prekida. Kada je pod-rutinski zadatak završen, implementacija osnovnog programa pokreće se automatski kao i obično. U mikrokontroleru 8051 postoji 5 opskrba prekidima, dva od pet su periferni prekidi, dva su prekida vremena, a jedan prekid serijskog porta.

Memorija:

Mikrokontroler treba program koji je skup naredbi. Ovaj program osvjetljava mikrokontroler za izvršavanje preciznih zadataka. Ovim programima potreban je prostor za pohranu na kojem ih mikrokontroler može akumulirati i protumačiti kako bi djelovali na bilo koji određeni postupak. Memorija koja se pokreće radi akumuliranja programa mikrokontrolera prepoznaje se kao memorija programa ili memorija koda. U uobičajenom jeziku poznat je i pod nazivom Memorija samo za čitanje ili ROM.

Mikrokontroleru je također potrebna memorija za kratkotrajno prikupljanje podataka ili operanda. Prostor za pohranu koji se trenutačno koristi za funkcioniranje priznat je kao memorija podataka i iz tog osnovnog razloga koristimo memoriju slučajnog pristupa ili RAM. Mikrokontroler 8051 sadrži memoriju koda ili programsku memoriju 4K tako da ima 4KB Rom, a također sadrži podatkovnu memoriju (RAM) od 128 bajtova.

Autobus:

U osnovi sabirnica je skupina žica koje funkcioniraju kao komunikacijski kanal ili sredstvo za prijenos podataka. Ti sabirnici sadrže 8, 16 ili više kabela. Kao rezultat, autobus može nositi 8 bita, ukupno 16 bita. Postoje dvije vrste autobusa:

  1. Adresa autobus: Mikrokontroler 8051 sastoji se od 16-bitne sabirnice adresa. Pokreće se za rješavanje memorijskih položaja. Također se koristi za prijenos adrese iz središnje procesorske jedinice u memoriju.
  2. Podatkovna sabirnica: Mikrokontroler 8051 sastoji se od 8-bitne sabirnice podataka. Koristi se za podatke o košarici.

Oscilator:

Kao što svi pretpostavljamo da je mikrokontroler oprema digitalnog sklopa, stoga mu za njegovo funkcioniranje treba tajmer. Za ovu funkciju, mikrokontroler 8051 sastoji se od oscilatora na čipu koji radi kao izvor vremena za CPU (središnja procesorska jedinica). Kako su udarci produktivnosti oscilatora stabilni kao rezultat, to olakšava usklađeno zapošljavanje svih dijelova 8051 mikrokontrolera. Ulazno / izlazni priključak: Kako smo upoznati s tim da je mikrokontroler zaposlen u ugrađenim sustavima za upravljanje funkcijama uređaja.

Dakle, da bismo ih prikupili drugim strojevima, uređajima ili perifernim uređajima, trebaju nam ulazno-izlazni (ulazno / izlazni) priključci u mikrokontroleru. Za ovu funkciju Mikrokontroler 8051 sastoji se od 4 ulazna / izlazna priključka za njegovo spajanje s ostalim perifernim uređajima. Odbrojavanja / brojači: Mikrokontroler 8051 je ugrađen s dva 16-bitna brojača i odbrojavanja . Brojači su odvojeni u 8-bitne registre. Tajmeri se koriste za mjerenje intervala, za utvrđivanje širine impulsa itd.

8051 Shema pin mikrokontrolera

8051 Shema pin mikrokontrolera

8051 Shema pin mikrokontrolera

Kako bismo objasnili dijagram pin-a i konfiguraciju pin-a mikrokontrolera 8051, razmatramo 40-pinski dual inline paket (DIP). Sada proučimo ukratko konfiguraciju pin-a: -

Pribadače 1 - 8: - prepoznat kao Luka 1. Za razliku od ostalih luka, ova luka ne pruža nikakvu drugu svrhu. Luka 1 je domaći povučeni kvazi dvosmjerni ulaz / izlaz.

Pin 9: - Kao što je prethodno jasno, RESET pin koristi se za postavljanje mikrokontrolera 8051 na njegove primarne vrijednosti, dok mikrokontroler funkcionira ili na ranom početku aplikacije. PIN RESET mora biti postavljen povišen za dvije rotacije stroja.

Pribadače 10 - 17: - prepoznat kao Port 3. Ovaj port također pruža nekoliko drugih funkcija poput unosa tajmera, prekida, indikatora serijske komunikacije TxD & RxD, kontrolnih indikatora za povezivanje vanjske memorije WR & RD, itd. Ovo je domaći pull-up port s kvazi dvosmjernim smjerom luka unutar.

Pribadače 18 i 19: - Oni se koriste za povezivanje vanjskog kristala kako bi se dobio sistemski sat.

Pin 20: - Naslovljen kao Vss - simbolizira povezanost tla (0 V).

Pribadače- 21-28: - prepoznat kao priključak 2 (P 2.0 - P 2.7) - osim što služi kao ulazno / izlazni priključak, indikatori sabirnice adresa starijeg naloga multipleksiraju se s ovim kvazi dvosmjernim priključkom.

Pribadača 29: - Omogućavanje pohrane programa ili PSEN koristi se za tumačenje znakova iz vanjske memorije programa.

Pin-30: - Vanjski pristup ili EA ulaz koristi se kako bi se omogućilo ili zabranilo povezivanje vanjske memorije. Ako nema potrebe za vanjskom memorijom, ovaj se pin vuče visoko povezujući ga s Vcc.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable (Omogući zaključavanje adrese) ili ALE aktiviran je za de-multipleksiranje podataka o adresi porta 0 (za međusobno povezivanje vanjske memorije). Za svako okretanje stroja mogu se dobiti dva ALE gumba.

Pribadače 32-39: prepoznat kao priključak 0 (P0.0 do P0.7) - osim što služi kao ulazno / izlazni priključak, signali sabirnice podataka i adrese niskog reda multipleksiraju se s ovim priključkom (kako bi se osigurala upotreba vanjske memorije). Ovaj je pin dvosmjerni ulazno / izlazni priključak (onaj u mikrokontroleru 8051) i vanjski izvlačni otpornici neophodni su za korištenje ovog priključka kao ulazno / izlaznog.

Pin-40: nazvan Vcc glavni izvor napajanja. Uglavnom je + 5V DC.

Primjene mikrokontrolera 8051:

Primjene mikrokontrolera 8051 uključuju veliku količinu strojeva, ponajviše zato što je jednostavno ugraditi u projekt ili oko njega sastaviti stroj. Slijede ključna mjesta reflektora:

Primjene mikrokontrolera 8051

Primjene mikrokontrolera 8051

  1. Upravljanje energijom: Nadležni sustavi mjernih uređaja pomažu u izračunavanju potrošnje energije u domaćim i industrijskim primjenama. Ovi mjerni sustavi pripremljeni su kompetentno integriranjem mikrokontrolera.
  2. Zasloni osjetljivi na dodir: Visoki stupanj dobavljača mikrokontrolera u svoje dizajne integrira sposobnosti osjetljivosti dodira. Prijenosni uređaji poput multimedijalnih uređaja, uređaja za igre i mobitela neke su ilustracije mikrokontrolera integriranog s dodirnim zaslonima.
  3. Automobili: Mikrokontroler 8051 otkriva široko priznanje u isporuci automobilskih rješenja. Intenzivno se koriste u hibridnim motornim vozilima za kontrolu varijacija motora. Također, radovi poput krstarenja i mehanizma protiv kočenja stvorili su ga sposobnijim za spajanje mikrokontrolera.
  4. Medicinski uređaji: Praktični medicinski uređaji kao što su mjerači glukoze i krvnog tlaka uključuju mikrokontrolere kako bi se omogućila mjerenja, što rezultira većom pouzdanošću u davanju točnih medicinskih rezultata.
  5. Medicinski uređaji: Praktični medicinski uređaji kao što su mjerači glukoze i krvnog tlaka uključuju mikrokontrolere kako bi se omogućila mjerenja, što rezultira većom pouzdanošću u davanju točnih medicinskih rezultata.

Foto bodovi: