8051-mikrokontrolleri

8051-mikrokontrollerin on suunnitellut Intel 1980-luvulla. Sen perusta oli Harvardin arkkitehtuurilla, ja se kehitettiin pääasiassa pelaamiseen Sisällytetty järjestelmä . Aluksi se luotiin käyttäen NMOS-tekniikkaa, mutta koska NMOS-tekniikka tarvitsee enemmän virtaa toimiakseen, Intel suunnitteli uudelleen CMOS-tekniikkaa käyttävän mikro-ohjaimen 8051 ja uusi painos otettiin käyttöön C-kirjaimella nimen nimessä, esimerkkinä: 80C51 . Nämä nykyaikaiset mikrokontrollerit tarvitsevat vähemmän virtaa toimiakseen kuin edeltäjänsä.

8051-mikrokontrollerissa on kaksi väylää, yksi ohjelmalle ja toinen tiedoille. Seurauksena on, että sillä on kaksi tallennustilaa sekä ohjelmille että 64K: n kahdeksalle koolle. Mikrokontrolleri koostuu 8-bittisestä akusta ja 8-bittisestä prosessointiyksiköstä. Se koostuu myös 8-bittisestä B-rekisteristä päätoimivina lohkoina ja 8051-mikrokontrolleriohjelmoinnilla upotettu C-kieli käyttämällä Keil-ohjelmistoa. Siinä on myös useita muita 8- ja 16-bittisiä rekistereitä.

Sisäistä toimintaa ja mikrokontrolleria varten 8051 sisältää integroidun sisäänrakennetun RAM-muistin. Tämä on päämuisti ja sitä käytetään väliaikaisten tietojen tallentamiseen. Se on arvaamaton muisti, ts. Sen tiedot voivat kadota, kun mikrokontrollerin virtalähde kytketään pois päältä.

8051-mikrokontrollerilla on monia sovelluksia. Niin, 8051 mikrokontrolleriprojektit on suuri merkitys tekniikan viimeisenä vuonna.

8051 mikro-ohjainarkkitehtuuri:

Mikrokontrollerin 8051 lohkokaavio on esitetty alla. Katsotaanpa tarkemmin 8051-mikrokontrollerin ominaisuuksia:

Lohkokaavio 8051-mikrokontrollerista

CPU (keskusyksikkö):

Kuten ehkä tiedätte, että keskusyksikkö tai CPU on minkä tahansa prosessointikoneen mieli. Se tutkii ja hallitsee kaikkia mikrokontrollerissa suoritettavia prosesseja. Käyttäjällä ei ole valtaa prosessorin toiminnassa. Se tulkitsee tallennustilaan (ROM) tulostetun ohjelman ja suorittaa ne kaikki ja suorittaa suunnitellun tehtävän. CPU hallitsee erityyppiset rekisterit 8051-mikrokontrollereissa .

Keskeytykset:

Kuten otsikko esittää, keskeytys on aliohjelmakutsu, joka lukee mikrokontrollerin avaintoiminnon tai työn ja auttaa sitä suorittamaan jotain muuta ohjelmaa, joka on silloin erityisen tärkeä. 8051: n keskeytys on erittäin rakentava, koska se auttaa hätätapauksissa. Keskeytykset tarjoavat meille menetelmän nykyisen prosessin lykkäämiseksi tai viivästyttämiseksi, alirutiinitehtävän suorittamiseksi ja sen jälkeen kaiken uudelleenkäynnistyksen aloittamiseksi uudelleen vakio-ohjelman toteutuksen.

Mikro-ohjain 8051 voidaan koota siten, että se keskeyttää hetkellisesti tai rikkoo ydinohjelman keskeytyksen tapahtuessa. Kun alirutiinitehtävä on valmis, ydinohjelman toteutus alkaa automaattisesti tavalliseen tapaan. 8051-mikrokontrollerissa on 5 keskeytystarvetta, kaksi viidestä on oheislaitteiden keskeytyksiä, kaksi ajastintoimintoa ja yksi sarjaporttikatkos.

Muisti:

Mikro-ohjain tarvitsee ohjelman, joka on joukko komentoja. Tämä ohjelma valaisee mikro-ohjainta tarkkojen tehtävien suorittamiseen. Nämä ohjelmat tarvitsevat tallennustilan, johon mikrokontrolleri voi kerätä ja tulkita ne toimiakseen minkä tahansa tietyn prosessin suhteen. Muisti, joka tuodaan peliin mikrokontrolleriohjelman keräämiseksi, tunnistetaan ohjelmamuistiksi tai koodimuistiksi. Yleisessä kielessä se tunnetaan myös nimellä vain luku -muisti tai ROM.

Mikrokontrolleri tarvitsee myös muistia datan tai operandien keräämiseksi lyhyellä aikavälillä. Tallennustila, jota käytetään hetkelliseen tietojen tallentamiseen toimivaksi, tunnustetaan datamuistiksi ja me käytämme Random Access Memory- tai RAM-muistia tästä periaatteellisesta syystä. Mikrokontrolleri 8051 sisältää koodimuistin tai ohjelmamuistin 4K siten, että siinä on 4 kt Rom ja se käsittää myös 128 tavun datamuistin (RAM).

Bussi:

Periaatteessa väylä on joukko johtoja, jotka toimivat tiedonsiirtokanavana tai välitystietona siirtotiedoille. Nämä väylät käsittävät 8, 16 tai enemmän kaapeleita. Tämän seurauksena bussi voi kantaa 8 bittiä, yhteensä 16 bittiä. Linja-autoja on kahdenlaisia:

“n vs p -tyyppinen puolijohde ”

Osoiteväylä: Mikrokontrolleri 8051 koostuu 16-bittisestä osoiteväylästä. Se tuodaan esiin muistipaikkojen osoittamiseksi. Sitä käytetään myös osoitteen lähettämiseen keskusyksiköltä muistiin.
Tietoväylä: Mikrokontrolleri 8051 käsittää 8 bitin tietoväylän. Sitä käytetään tietojen ostoskoriin.

Oskillaattori:

Koska me kaikki tiedämme, että mikrokontrolleri on digitaalinen piirilevy, se tarvitsee ajastimen toimintaansa. Tätä toimintoa varten mikrokontrolleri 8051 koostuu sirulla olevasta oskillaattorista, joka toimii CPU: n (keskusyksikkö) aikalähteenä. Koska oskillaattorin tuottavuuslaskelmat ovat tasaiset tämän seurauksena, se helpottaa kaikkien 8051-mikrokontrollerien yhdenmukaista käyttöä. Tulo- / lähtöportti: Kuten tiedämme, että mikrokontrolleria käytetään sulautetuissa järjestelmissä laitteiden toimintojen hallintaan.

Siksi sen keräämiseen muihin koneisiin, vempaimiin tai oheislaitteisiin tarvitsemme I / O (tulo / lähtö) -liitäntäportit mikro-ohjaimessa. Tätä toimintoa varten mikro-ohjain 8051 koostuu 4 tulo- / lähtöportista, jotka yhdistävät sen muihin oheislaitteisiin. Ajastimet / laskurit: mikro-ohjain 8051 sisältää kaksi 16-bittistä laskuria ja ajastinta . Laskurit on jaettu 8-bittisiin rekistereihin. Ajastimia käytetään intervallien mittaamiseen, pulssin leveyden jne. Selvittämiseen.

8051-mikrokontrollerin tapin kaavio

Mikrokontrollerin 8051 pin-kaavion ja pin-kokoonpanon selittämiseksi otamme keskusteluun 40-nastaisen kaksoislinjaisen paketin (DIP). Tutkitaan nyt tapin kokoonpanoa lyhyesti: -

Nastat 1-8: - tunnustettu satamaksi 1. Poiketen muista satamista, tällä satamalla ei ole muuta tarkoitusta. Portti 1 on kotimaassa vedetty, lähes kaksisuuntainen tulo- / lähtöportti.

Tappi 9: - Kuten aiemmin on tehty selväksi, RESET-nastaa käytetään mikro-ohjaimen 8051 asettamiseen ensisijaisiin arvoihinsa, kun taas mikro-ohjain toimii tai sovelluksen alkuvaiheessa. RESET-tappi on asetettava kohotetuksi kahdelle koneen kierrokselle.

Nastat 10-17: - Tämä portti tarjoaa myös useita muita toimintoja, kuten ajastintulon, keskeytykset, sarjaliikenteen ilmaisimet TxD & RxD, ohjaimen ilmaisimet ulkoisen muistin liitännöille WR ja RD jne. satamassa.

Nastat 18 ja 19: - Näitä käytetään kytkemään ulompi kide järjestelmän kellon aikaansaamiseksi.

Tappi 20: - Nimeltään Vss - se symboloi maan (0 V) assosiaatiota.

Nastat - 21-28: - tunnistettu portiksi 2 (P 2.0 - P 2.7) - paitsi tulo- / lähtöporttina, vanhempien tilausosoitteiden väylän ilmaisimet multipleksoidaan tämän lähes kaksisuuntaisen portin kanssa.

Tappi 29: - Ohjelma Store Enable tai PSEN käytetään tulkitsemaan merkkejä ulkoisesta muistista.

Tappi 30: - Ulkoista pääsyä tai EA-tuloa käytetään sallimaan tai kieltämään ulkoisen muistin rajapinta. Jos ulkoista muistitarvetta ei ole, tämä nasta vedetään korkealle linkittämällä se Vcc: hen.

Tappi 31: - Aka Address Latch Enable tai ALE tuodaan peliin portin 0 osoitetietojen osoitteen multipleksoimiseksi (ulkoisen muistin rajapintaa varten). Kaksi ALE-sykettä on saatavana jokaista koneen kierrosta kohti.

Nastat 32-39: tunnistettu portiksi 0 (P0.0 - P0.7) - muut kuin tulo- / lähtöporttina toimivat, matalan tilauksen data- ja osoiteväyläsignaalit multipleksoidaan tämän portin kanssa (ulomman muistiliitännän käyttämiseksi). Tämä nasta on kaksisuuntainen tulo- / lähtöportti (yksi mikrokontrolleri 8051: ssä) ja ulommat ylösvetovastukset ovat välttämättömiä tämän portin käyttämiseksi tulona / lähtöön.

Tappi 40: nimeltään Vcc on päävirtalähde. Yleensä se on + 5 V DC.

8051-mikrokontrollerin sovellukset:

Mikrokontrolleri 8051 -sovellukset sisältävät suuren määrän koneita, pääasiassa siksi, että projekti on helppo sisällyttää projektiin tai koota kone sen ympärille. Seuraavat ovat valokeilan tärkeimmät kohdat:

8051-mikrokontrollerin sovellukset

Energian hallinta: Osaavat mittalaitejärjestelmät auttavat laskemaan energiankulutusta kotitalouksissa ja teollisissa sovelluksissa. Nämä mittarijärjestelmät valmistetaan päteviksi integroimalla mikro-ohjaimet.
Kosketusnäytöt: Suuri määrä mikrokontrolleritoimittajia integroi kosketustunnistuskyvyt suunnitteluunsa. Kannettavat laitteet, kuten mediasoittimet, pelilaitteet ja matkapuhelimet, ovat esimerkkejä kosketusantureihin integroidusta mikro-ohjaimesta.
Autot: Mikrokontrolleri 8051 havaitsee laajan tunnustuksen autoratkaisujen toimittamisessa. Niitä käytetään laajasti hybridimoottoreissa moottorivaihtelujen hallitsemiseksi. Myös sellaiset teokset kuin risteilyteho ja jarrunestomekanismi ovat luoneet sen kykenevämmäksi yhdistämällä mikro-ohjaimet.
Lääketieteelliset laitteet: Kätevät lääketieteelliset laitteet, kuten glukoosi- ja verenpainemittarit, tuovat peliin mikro-säätimet, jotta mittaukset näkyvät, mikä tarjoaa paremman luotettavuuden oikeiden lääketieteellisten tulosten antamiseksi.
Lääketieteelliset laitteet: Kätevät lääketieteelliset laitteet, kuten glukoosi- ja verenpainemittarit, tuovat peliin mikro-säätimet, jotta mittaukset näkyvät, mikä tarjoaa paremman luotettavuuden oikeiden lääketieteellisten tulosten antamiseksi.