Výukový program pre architektúru 8051 a architektúra s aplikáciami

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Mikrokontrolér 8051

Mikrokontrolér 8051

Mikrokontrolér 8051 bol navrhnutý v 80. rokoch spoločnosťou Intel. Jej základ bol založený na Harvardskej architektúre a bol vyvinutý hlavne pre uvedenie do hry v Vložené systémy . Spočiatku to bolo vytvorené pomocou technológie NMOS, ale pretože technológia NMOS potrebuje viac energie, aby fungovala, preto Intel znova určil mikrokontrolér 8051 využívajúci technológiu CMOS a nové vydanie vzniklo s písmenom „C“ v názve názvu, pre ilustráciu: 80C51 . Tieto najmodernejšie mikrokontroléry potrebujú na svoje fungovanie menšie množstvo energie v porovnaní so svojimi predchodcami.



V mikrokontroléri 8051 sú dve zbernice, jedna pre program a druhá pre dáta. Vo výsledku má dve skladovacie miestnosti pre program a dáta s veľkosťou 64 kB a 8 veľkosťami. Mikrokontrolér sa skladá z 8-bitového akumulátora a 8-bitovej procesnej jednotky. Skladá sa tiež z 8-bitového registra B ako hlavných funkčných blokov a programovanie mikrokontrolérov 8051 sa vykonáva pomocou vložený jazyk C. pomocou softvéru Keil. Má tiež niekoľko ďalších 8-bitových a 16-bitových registrov.


Pre vnútorné fungovanie a spracovanie mikrokontroléra je 8051 dodávaný s integrovanou zabudovanou RAM. Toto je primárna pamäť a slúži na ukladanie dočasných údajov. Je to nepredvídateľná pamäť, t. J. Jej dáta sa môžu stratiť, keď je vypnuté napájanie mikrokontroléra.



Existuje veľa aplikácií s mikrokontrolérom 8051. Takže 8051 projektov mikrokontrolérov majú veľký význam v poslednom roku strojárstva.

Architektúra mikrokontroléra 8051:

Bloková schéma mikrokontroléra 8051 je uvedená nižšie. Pozrime sa bližšie na vlastnosti dizajnu mikrokontroléra 8051:

Bloková schéma mikrokontroléra 8051

Bloková schéma mikrokontroléra 8051

CPU (centrálna procesorová jednotka):


Ako možno viete, centrálna procesorová jednotka alebo procesor sú mysľou každého spracovateľského stroja. Podrobne skúma a riadi všetky procesy vykonávané v mikrokontroléri. Užívateľ nemá žiadnu moc nad funkciou CPU. Interpretuje program vytlačený v úložnom priestore (ROM), všetky ich vykonáva a plní plánovanú úlohu. CPU spravuje rôzne typy registrov v 8051 mikrokontroléroch .

Prerušenia:

Ako naznačuje nadpis, Interrupt je volanie podprogramu, ktoré číta kľúčovú funkciu alebo prácu mikrokontroléra a pomáha mu vykonávať iný program, ktorý je potom mimoriadne dôležitý. The charakteristika prerušenia 8051 je mimoriadne konštruktívna, pretože pomáha v núdzových prípadoch. Prerušenia nám poskytujú metódu na odloženie alebo oneskorenie súčasného procesu, vykonanie čiastkovej rutinnej úlohy a potom znova a znova spustenie štandardnej implementácie programu.

Mikroprocesor 8051 môže byť zostavený takým spôsobom, že na chvíľu zastaví alebo preruší jadrový program pri prerušení. Po dokončení podružnej úlohy sa implementácia základného programu inicializuje automaticky ako obvykle. V mikrokontroléri 8051 je 5 zdrojov prerušenia, dva z piatich sú prerušenia periférie, dva prerušenia časovačom a jeden prerušenie sériového portu.

Pamäť:

Mikrokontrolér potrebuje program, ktorý je súborom príkazov. Tento program osvecuje mikrokontrolér na vykonávanie presných úloh. Tieto programy potrebujú úložný priestor, v ktorom je možné ich akumulovať a interpretovať pomocou mikrokontroléra, aby mohli konať v konkrétnom procese. Pamäť, ktorá sa uvedie do hry na akumuláciu programu mikrokontroléra, sa rozpozná ako programová pamäť alebo pamäť kódu. V bežnom jazyku sa označuje aj ako pamäť iba na čítanie alebo ROM.

Mikrokontrolér tiež potrebuje pamäť na krátkodobé zhromaždenie údajov alebo operandov. Úložný priestor, ktorý sa dočasne využíva na ukladanie údajov, sa považuje za dátovú pamäť a z tohto základného dôvodu používame pamäť s náhodným prístupom alebo RAM. Mikrokontrolér 8051 obsahuje kódovú pamäť alebo programovú pamäť 4K, ktorá má 4KB Rom, a tiež obsahuje dátovú pamäť (RAM) 128 bajtov.

Autobus:

Zásadne zbernica je skupina vodičov, ktoré fungujú ako komunikačný kanál alebo prostriedok na prenos dát. Tieto zbernice obsahujú 8, 16 alebo viac káblov. Výsledkom je, že zbernica môže niesť 8 bitov, spolu 16 bitov. Existujú dva typy autobusov:

  1. Adresa Bus: Mikrokontrolér 8051 sa skladá zo 16-bitovej adresnej zbernice. Prináša sa do hry na adresovanie pozícií pamäte. Používa sa tiež na prenos adresy z centrálnej procesorovej jednotky do pamäte.
  2. Dátová zbernica: Mikrokontrolér 8051 pozostáva z 8 bitov dátovej zbernice. Používa sa na ukladanie údajov do košíka.

Oscilátor:

Pretože všetci zisťujeme, že mikrokontrolér je digitálnym obvodom, potrebuje pre svoju funkciu časovač. Pre túto funkciu pozostáva mikrokontrolér 8051 z on-chip oscilátora, ktorý pracuje ako zdroj času pre CPU (centrálna procesorová jednotka). Pretože produktívne oscilátory sú vo výsledku stabilné, uľahčuje to harmonizované využitie všetkých častí mikrokontroléra 8051. Vstupný / výstupný port: Ako je nám známe, mikrokontrolér sa používa v zabudovaných systémoch na správu funkcií zariadení.

Preto, aby sme to zhromaždili na iné strojové zariadenia, prístroje alebo periférie, potrebujeme I / O (vstup / výstup) prepojovacie porty v mikrokontroléri. Pre túto funkciu sa mikrokontrolér 8051 skladá zo 4 vstupných / výstupných portov, ktoré ho spájajú s inými perifériami. Časovače / počítadlá: mikrokontrolér 8051 je zabudovaný s dvoma 16 bitovými počítadlami a časovačmi . Počítadlá sú rozdelené do 8-bitových registrov. Časovače sa používajú na meranie intervalov, zisťovanie šírky impulzu atď.

Schéma pinov mikrokontroléra 8051

Schéma pinov mikrokontroléra 8051

Schéma pinov mikrokontroléra 8051

Pre vysvetlenie pinového diagramu a konfigurácie pinov mikrokontroléra 8051 berieme do úvahy 40-pinový duálny inline balíček (DIP). Teraz si stručne preštudujme konfiguráciu kolíkov: -

Kolíky 1 - 8: - rozpoznaný ako Port 1. Na rozdiel od iných portov tento port neposkytuje žiadny iný účel. Port 1 je na domácom mieste vytiahnutý, kvázi obojsmerný vstupný / výstupný port.

Pin 9: - Ako bolo objasnené skôr, pin RESET sa používa na nastavenie mikrokontroléra 8051 na jeho primárne hodnoty, zatiaľ čo mikrokontrolér funguje alebo je na začiatku aplikácie. Kolík RESET musí byť nastavený vyvýšený pre dve rotácie stroja.

Kolíky 10 - 17: - rozpoznaný ako Port 3. Tento port tiež poskytuje niekoľko ďalších funkcií, ako je napríklad vstup časovača, prerušenia, indikátory sériovej komunikácie TxD a RxD, kontrolné indikátory pre vonkajšiu pamäť, ktoré vzájomne ovplyvňujú WR a RD, atď. Toto je domáce vytiahnutie portu s kvázi obojsmernosťou prístav v rámci.

Kolíky 18 a 19: - Používajú sa na prepojenie vonkajšieho kryštálu, aby sa získali systémové hodiny.

Pin 20: - Pod názvom Vss - symbolizuje asociáciu zeme (0 V).

Kolíky - 21-28: - rozpoznaný ako Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - okrem toho, že slúži ako vstupný / výstupný port, sú indikátory zbernice adresy vyššej objednávky multiplexované s týmto kvázi obojsmerným portom.

Pin- 29: - Na interpretáciu znakov z pamäte vonkajšieho programu sa používa Program Store Enable alebo PSEN.

Pin-30: - Externý prístup alebo vstup EA sa používajú na povolenie alebo zákaz rozhrania vonkajšej pamäte. Ak nie je potreba vonkajšej pamäte, tento pin sa presunie vysoko prepojením s Vcc.

Pin-31: - Aktivuje sa Aka Address Latch Enable alebo ALE na de-multiplexovanie indikácie adresných údajov portu 0 (pre rozhranie vonkajšej pamäte). Pre každú rotáciu stroja sú k dispozícii dva pulzy ALE.

Kolíky 32-39: rozpoznaný ako Port 0 (P0.0 až P0.7) - okrem toho, že slúži ako vstupný / výstupný port, sú s týmto portom multiplexované dáta a signály zbernice adresy nízkeho poriadku (aby sa zabezpečilo použitie rozhrania vonkajšej pamäte). Tento pin je obojsmerný vstupný / výstupný port (jediný v mikrokontroléri 8051) a na použitie tohto portu ako vstupu / výstupu sú potrebné vonkajšie odpory.

Pin-40: VCC je hlavný zdroj napájania. Celkovo je to + 5V DC.

Aplikácie mikrokontroléra 8051:

Aplikácie mikrokontroléra 8051 obsahujú veľké množstvo strojov, hlavne preto, že je ľahké ich začleniť do projektu alebo okolo neho zostaviť stroj. Toto sú kľúčové body reflektora:

Aplikácie mikrokontroléra 8051

Aplikácie mikrokontroléra 8051

  1. Energetický manažment: Kompetentné systémy meracích prístrojov pomáhajú pri výpočte spotreby energie v domácich a priemyselných aplikáciách. Tieto meracie systémy sú pripravené kompetentne integrovaním mikrokontrolérov.
  2. Dotykové obrazovky: Vysoký stupeň dodávateľov mikrokontrolérov integruje do svojich návrhov schopnosti snímania dotykov. Prenosné zariadenia, ako sú prehrávače médií, herné zariadenia a mobilné telefóny, sú ilustráciami mikrokontroléra integrovaného s obrazovkami snímania dotykom.
  3. Automobily: Mikrokontrolér 8051 objavuje široké uznanie v oblasti dodávok automobilových riešení. Vo veľkej miere sa používajú v hybridných motorových vozidlách na riadenie variácií motora. Vďaka prácam, ako je napríklad regulovaná sila a protibrzdový mechanizmus, bola táto technológia schopnejšia zlúčiť mikroovládače.
  4. Zdravotnícke prístroje: Šikovné liečivé pomôcky, ako sú monitory glukózy a krvného tlaku, vnášajú do hry mikrokontroléry, vďaka ktorým sa zobrazujú merania, a vďaka tomu majú vyššiu spoľahlivosť pri poskytovaní správnych lekárskych výsledkov.
  5. Zdravotnícke prístroje: Šikovné liečivé pomôcky, ako sú monitory glukózy a krvného tlaku, vnášajú do hry mikrokontroléry, vďaka ktorým sa zobrazujú merania, a vďaka tomu majú vyššiu spoľahlivosť pri poskytovaní správnych lekárskych výsledkov.

Fotografické úvery:

  • 8051 mikrokontrolér od blogspot
  • Bloková schéma mikrokontroléra 8051 od spoločnosti aninditadhikary
  • 8051 Schéma zapojenia mikrokontroléra podľa inžinierigarag
  • Aplikácie mikrokontroléra 8051 od spoločnosti jesť