Mikrokontrolér 8051

Mikrokontrolér 8051 byl navržen v 80. letech společností Intel. Jeho základ byl na Harvardské architektuře a byl vyvinut hlavně pro uvedení do hry v Vestavěné systémy . Nejprve byl vytvořen pomocí technologie NMOS, ale protože technologie NMOS potřebuje více energie, aby fungovala, proto Intel znovu zamýšlel Microcontroller 8051 využívající technologii CMOS a nové vydání vzniklo s písmenem „C“ v názvu názvu, pro ilustraci: 80C51 . Tyto nejmodernější mikrokontroléry potřebují k fungování méně energie ve srovnání se svými předchůdci.

V mikrokontroléru 8051 jsou dvě sběrnice, jedna pro program a druhá pro data. Ve výsledku má dvě skladovací místnosti pro program a data o velikosti 64 kB o 8 velikostech. Mikrokontrolér se skládá z 8bitového akumulátoru a 8bitové procesní jednotky. Skládá se také z 8bitového registru B, který slouží jako hlavní funkční bloky, a programování mikrokontroléru 8051 se provádí pomocí vložený jazyk C. pomocí softwaru Keil. Má také několik dalších 8bitových a 16bitových registrů.

Pro interní fungování a zpracování mikrokontroléru je 8051 dodáván s integrovanou vestavěnou RAM. Toto je primární paměť a slouží k ukládání dočasných dat. Jedná se o nepředvídatelnou paměť, tj. Její data mohou být ztracena, když je vypnuto napájení mikrokontroléru.

Existuje mnoho aplikací s mikrokontrolérem 8051. Tak, 8051 Projekty mikrokontroléru mají velký význam v posledním ročníku Engineering.

Architektura mikrokontroléru 8051:

Blokové schéma mikrokontroléru 8051 je uvedeno níže. Podívejme se blíže na vlastnosti designu mikrokontroléru 8051:

Blokové schéma mikrokontroléru 8051

CPU (centrální procesorová jednotka):

Jak jistě víte, centrální procesorová jednotka nebo CPU jsou myslí každého zpracovatelského stroje. Prozkoumává a spravuje všechny procesy prováděné v mikrokontroléru. Uživatel nemá žádnou moc nad fungováním CPU. Interpretuje program vytištěný v úložném prostoru (ROM) a provádí je všechny a plní předpokládanou povinnost. CPU spravuje různé typy registrů v mikrokontrolérech 8051 .

Přerušení:

Jak je uvedeno v záhlaví, Interrupt je volání podprogramu, který čte klíčovou funkci nebo úlohu mikrokontroléru a pomáhá mu provádět nějaký jiný program, který je tehdy mimořádně důležitý. The charakteristika 8051 Interrupt je extrémně konstruktivní, protože pomáhá v nouzových případech. Přerušení nám poskytuje metodu pro odložení nebo zpoždění aktuálního procesu, provedení dílčí rutiny a opětovné spuštění standardní implementace programu.

Mikrokontrolér 8051 může být sestaven takovým způsobem, že na okamžik zastaví nebo rozbije jádrový program při přerušení. Po dokončení dílčí rutiny se automaticky spustí implementace hlavního programu jako obvykle. V mikrokontroléru 8051 je 5 přerušení dodávek, dvě z pěti jsou periferní, dvě jsou časovaná a jedna je přerušení sériového portu.

Paměť:

Mikrokontrolér potřebuje program, který je souborem příkazů. Tento program osvěcuje mikrokontrolér k provádění přesných úkolů. Tyto programy potřebují úložný prostor, na kterém je lze akumulovat a interpretovat pomocí mikrokontroléru, aby mohly reagovat na jakýkoli konkrétní proces. Paměť, která je uvedena do hry za účelem akumulace programu mikrokontroléru, je rozpoznána jako paměť programu nebo paměť kódu. V běžném jazyce se také označuje jako paměť jen pro čtení nebo ROM.

Mikrokontrolér také potřebuje paměť, aby krátkodobě nashromáždil data nebo operandy. Úložný prostor, který se používá k dočasnému uložení dat pro fungování, se uznává jako datová paměť a z tohoto hlavního důvodu používáme paměť s náhodným přístupem nebo RAM. Mikrokontrolér 8051 obsahuje kódovou paměť nebo programovou paměť 4K, takže má 4KB Rom a také obsahuje datovou paměť (RAM) 128 bajtů.

Autobus:

Fundamentally Bus je skupina vodičů, které fungují jako komunikační kanál nebo prostředek pro přenos dat. Tyto sběrnice obsahují 8, 16 nebo více kabelů. Výsledkem je, že sběrnice může nést 8 bitů, celkem 16 bitů. Existují dva typy autobusů:

“nápady pro android aplikace pro studenty ”

Sběrnice adresy: Mikrokontrolér 8051 se skládá ze 16bitové adresní sběrnice. Uvádí se do hry k adresování pozic v paměti. Používá se také k přenosu adresy z centrální procesorové jednotky do paměti.
Datová sběrnice: Mikrokontrolér 8051 se skládá z 8 bitové datové sběrnice. Používá se k ukládání dat.

Oscilátor:

Jak všichni zjistíme, že mikrokontrolér je součást digitálního obvodu, potřebuje pro svou funkci časovač. Pro tuto funkci se mikrokontrolér 8051 skládá z oscilátoru na čipu, který pracuje jako zdroj času pro CPU (centrální procesorová jednotka). Jelikož jsou výsledky oscilátoru stabilní, výsledkem je harmonizované využití všech součástí mikrokontroléru 8051. Vstupní / výstupní port: Jak jsme se již seznámili, tento mikrokontrolér se používá ve vestavěných systémech ke správě funkcí zařízení.

Abychom to mohli shromáždit na jiné stroje, přístroje nebo periferní zařízení, potřebujeme porty rozhraní I / O (vstup / výstup) v mikrořadiči. Pro tuto funkci se mikrokontrolér 8051 skládá ze 4 vstupních / výstupních portů, které ji spojují s jinými periferními zařízeními. Časovače / čítače: mikrokontrolér 8051 je zabudován se dvěma 16bitovými čítači a časovači . Čítače jsou rozděleny do 8bitových registrů. Časovače se používají k měření intervalů, k zjišťování šířky pulzu atd.

Schéma kolíku mikrokontroléru 8051

Pro vysvětlení pinového diagramu a konfigurace pinů mikrokontroléru 8051 bereme v úvahu 40pinový dual inline balíček (DIP). Nyní si stručně prostudujme konfiguraci pinů: -

Kolíky 1 - 8: - rozpoznán jako Port 1. Na rozdíl od ostatních portů tento port neposkytuje žádný jiný účel. Port 1 je v tuzemsku vytažený, kvazi obousměrný vstupní / výstupní port.

Pin 9: - Jak bylo objasněno dříve, pin RESET se používá k nastavení mikrokontroléru 8051 na jeho primární hodnoty, zatímco mikrokontrolér je funkční nebo na začátku aplikace. Kolík RESET musí být nastaven zvednutý pro dvě otáčky stroje.

Kolíky 10 - 17: - rozpoznán jako Port 3. Tento port také poskytuje několik dalších funkcí, jako je vstup časovače, přerušení, indikátory sériové komunikace TxD & RxD, kontrolní indikátory pro vnější paměť propojující WR & RD atd. Jedná se o domácí vytažení portu s kvazi obousměrným port uvnitř.

Kolíky 18 a 19: - Ty se používají k propojení vnějšího krystalu, aby se získaly systémové hodiny.

Pin 20: - S názvem Vss - symbolizuje asociaci země (0 V).

Kolíky - 21-28: - rozpoznán jako Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - kromě toho, že slouží jako vstupní / výstupní port, jsou indikátory sběrnice adresy vyššího řádu multiplexovány s tímto kvazi obousměrným portem.

Pin- 29: - Program Store Enable nebo PSEN se používá k interpretaci znaků z vnější paměti programu.

Pin-30: - Externí přístup nebo vstup EA se používají k povolení nebo zákazu propojení vnější paměti. Pokud není potřeba vnější paměti, je tento pin přetažen vysoko propojením s Vcc.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable nebo ALE jsou uvedeny do hry k demultiplexování indikace adresních dat na portu 0 (pro rozhraní vnější paměti). Pro každou rotaci stroje jsou k dispozici dva pulzy ALE.

Kolíky 32-39: rozpoznáno jako port 0 (P0.0 až P0.7) - kromě toho, že slouží jako vstupní / výstupní port, jsou s tímto portem multiplexovány data a signály sběrnice adresy nižšího řádu (aby bylo zajištěno použití rozhraní vnější paměti). Tento pin je obousměrný vstupní / výstupní port (jediný v mikrokontroléru 8051) a pro použití tohoto portu jako vstupu / výstupu jsou nutné vnější vytahovací rezistory.

Kolík 40: označovaný jako Vcc je hlavní zdroj energie. Celkově je to + 5V DC.

Aplikace mikrokontroléru 8051:

Aplikace mikrokontroléru 8051 obsahují velké množství strojů, hlavně proto, že je snadné je začlenit do projektu nebo sestavit stroj kolem něj. Toto jsou klíčové body reflektoru:

Aplikace mikrokontroléru 8051

Energetický management: Kompetentní systémy měřicích zařízení pomáhají při výpočtu spotřeby energie v domácích a průmyslových aplikacích. Tyto měřicí systémy jsou připraveny kompetentní integrací mikrokontrolérů.
Dotykové obrazovky: Vysoký stupeň dodavatelů mikrokontrolérů integruje do svých návrhů schopnosti snímání dotyků. Přenosná zařízení, jako jsou přehrávače médií, herní zařízení a mobilní telefony, jsou ukázkami mikrořadiče integrovaného do dotykových obrazovek.
Automobily: Mikrokontrolér 8051 objevuje široké uznání v oblasti dodávek automobilových řešení. Jsou široce využívány v hybridních motorových vozidlech k řízení variací motoru. Také práce, jako je tempomat a anti-brzdový mechanismus, ji vytvořily schopnější díky sloučení mikrokontrolérů.
Lékařské přístroje: Praktické léčivé přístroje, jako jsou monitory glukózy a krevního tlaku, přinášejí do hry mikrokontroléry, které zobrazují výsledky měření a nabízejí vyšší spolehlivost při poskytování správných lékařských výsledků.
Lékařské přístroje: Praktické léčivé přístroje, jako jsou monitory glukózy a krevního tlaku, přinášejí do hry mikrokontroléry, které zobrazují výsledky měření a nabízejí vyšší spolehlivost při poskytování správných lékařských výsledků.