8051 mikrovaldiklis

8051 mikrovaldiklį 1980-aisiais sukūrė „Intel“. Jo pagrindas buvo Harvardo architektūra ir buvo sukurtas daugiausia tam, kad būtų galima pradėti veikti Įterptinės sistemos . Iš pradžių jis buvo sukurtas naudojant NMOS technologiją, tačiau kadangi NMOS technologijai funkcionuoti reikia daugiau energijos, todėl „Intel“ iš naujo numatė mikrovaldiklį 8051, kuriame naudojama CMOS technologija, ir atsirado naujas leidimas su raidės „C“ pavadinimu, iliustracijai: 80C51 . Šiems moderniausiems mikrovaldikliams funkcionuoti reikia mažiau energijos, palyginti su jų pirmtakais.

8051 mikrovaldiklyje yra dvi magistralės: viena skirta programai, kita - duomenims. Todėl jame yra dvi saugyklos, skirtos programoms ir duomenims saugoti, 64K ir 8 dydžiai. Mikrovaldiklį sudaro 8 bitų akumuliatorius ir 8 bitų procesorius. Jį taip pat sudaro 8 bitų B registras, kaip pagrindiniai veikiantys blokai, ir 8051 mikrovaldiklio programavimas atliekamas įterptoji C kalba naudojant „Keil“ programinę įrangą. Jis taip pat turi keletą kitų 8 bitų ir 16 bitų registrų.

Vidiniam veikimui ir mikrovaldiklio apdorojimui 8051 yra integruota įmontuota RAM. Tai yra pagrindinė atmintis ir naudojama laikiniems duomenims saugoti. Tai nenuspėjama atmintis, t. Y. Jos duomenys gali būti prarasti, kai maitinimo šaltinis į mikrovaldiklį išsijungia.

Yra daugybė programų su 8051 mikrovaldikliu. Taigi, 8051 mikrovaldiklio projektai turi didelę reikšmę inžinerijos paskutiniuose kursuose.

8051 mikrovaldiklio architektūra:

Mikrovaldiklio 8051 blokinė schema parodyta žemiau. Pažvelkime atidžiau į 8051 mikrovaldiklio konstrukcijos ypatybes:

8051 mikrovaldiklio blokinė schema

Centrinis procesorius:

Kaip jums gali būti žinoma, kad centrinis procesorius ar procesorius yra bet kurios apdorojimo mašinos mintis. Jis tikrina ir valdo visus procesus, vykdomus mikrovaldiklyje. Vartotojas neturi galios procesoriaus veikimui. Ji interpretuoja saugykloje (ROM) atspausdintą programą ir visas jas vykdo bei atlieka numatytą pareigą. Tvarko procesorius skirtingų tipų registrai 8051 mikrovaldikliuose .

Pertraukia:

Kaip siūloma antraštėje, „Interrupt“ yra paprograminis skambutis, kuris nuskaito pagrindinę mikrovaldiklio funkciją ar užduotį ir padeda atlikti kitą programą, kuri tada yra ypač svarbi. The būdingas 8051 Interrupt yra ypač konstruktyvus, nes padeda kritiniais atvejais. Pertraukimai pateikia mums būdą atidėti arba atidėti dabartinį procesą, atlikti papildomą užduotį ir vėl iš naujo paleisti standartinį programos įgyvendinimą.

„Micro-controller 8051“ gali būti surenkamas taip, kad pertraukiant jis trumpam sustabdytų arba sulaužytų pagrindinę programą. Baigus paprogramės užduotį, pagrindinė programa pradedama automatiškai, kaip įprasta. 8051 mikrovaldiklyje yra 5 pertraukimo šaltiniai, du iš penkių yra periferiniai, du - laikmačio pertraukimai ir vienas yra nuoseklaus prievado pertraukimas.

Atmintis:

Mikrovaldikliui reikia programos, kuri yra komandų rinkinys. Ši programa apšviečia mikrovaldiklį tiksliai atlikti užduotis. Šioms programoms reikalinga saugojimo vieta, kurioje mikrovaldiklis jas gali sukaupti ir interpretuoti, kad galėtų veikti pagal bet kurį konkretų procesą. Atmintis, kuri įvedama norint kaupti mikrovaldiklio programą, yra atpažįstama kaip programos atmintis arba kodinė atmintis. Bendrine kalba jis taip pat žinomas kaip tik skaitoma atmintis arba ROM.

Mikrovaldikliui taip pat reikia atminties, kad būtų galima trumpam kaupti duomenis ar operandus. Laikymo vieta, naudojama trumpam duomenų saugojimui, kad veiktų, pripažįstama duomenų atmintimi, todėl dėl šios pagrindinės priežasties naudojame laisvosios kreipties atmintį arba RAM. Mikrokontroleryje 8051 yra kodinė atmintis arba 4K programos atmintis, turinti 4KB Rom, taip pat ją sudaro 128 baitų duomenų atmintis (RAM).

Autobusas:

Iš esmės magistralė yra laidų grupė, kuri veikia kaip ryšio kanalas arba reiškia duomenų perdavimą. Šiuos autobusus sudaro 8, 16 ar daugiau kabelių. Todėl autobusas gali turėti 8 bitus, iš viso 16 bitų. Yra dviejų tipų autobusai:

“ką daro įtampos daliklis ”

Adreso magistralė: Mikrovaldiklį 8051 sudaro 16 bitų adresų magistralė. Jis įvestas į atminties pozicijas. Jis taip pat naudojamas perduoti adresą iš centrinio procesoriaus į atmintį.
Duomenų magistralė: Mikrovaldiklį 8051 sudaro 8 bitų duomenų magistralė. Jis naudojamas duomenų krepšeliui.

Osciliatorius:

Kadangi visi suprantame, kad mikrovaldiklis yra skaitmeninės grandinės įranga, todėl jo veikimui reikia laikmačio. Šiai funkcijai mikrovaldiklį 8051 sudaro lusto osciliatorius, kuris dirba kaip procesoriaus laiko šaltinis (centrinis procesorius). Kadangi dėl to osciliatoriaus našumas išlieka pastovus, tai palengvina suderintą visų 8051 mikrovaldiklio vienetų įdarbinimą. Įvesties / išvesties prievadas: Kadangi mes esame susipažinę su tuo, mikrovaldiklis naudojamas įterptosiose sistemose valdyti įrenginių funkcijas.

Taigi, norint jį surinkti į kitas mašinas, įtaisus ar periferinius įrenginius, mums reikia įvesties / išvesties (įvesties / išvesties) sąsajos „Micro-controller“ prievadų. Šiai funkcijai mikrovaldiklį 8051 sudaro 4 įvesties / išvesties prievadai, kad būtų galima sujungti jį su kitais išoriniais įrenginiais. Laikmačiai / skaitikliai: mikrovaldiklis 8051 yra sujungtas su dviem 16 bitų skaitikliais ir laikmačiais . Skaitikliai yra suskirstyti į 8 bitų registrus. Laikmačiai naudojami matuojant intervalus, norint sužinoti pulso plotį ir kt.

8051 mikrovaldiklio kaiščių schema

Norėdami paaiškinti mikrovaldiklio 8051 kaiščių schemą ir kontaktų konfigūraciją, mes svarstome 40 kontaktų dvigubą įvesties paketą (DIP). Trumpai panagrinėkime kaiščių konfigūraciją:

1 - 8 kaiščiai: - pripažįstamas kaip 1. Uostas, kuris skiriasi nuo kitų uostų, nenurodo jokio kito tikslo. 1 prievadas yra šalyje ištemptas, beveik dvikryptis įvesties / išvesties prievadas.

9 kaištis: - Kaip buvo aišku, anksčiau RESET kaištis naudojamas nustatyti pagrindinį mikrovaldiklio 8051 dydį, o mikrovaldiklis veikia arba yra ankstyvoje programos pradžioje. Keičiant mašiną, RESET kaištis turi būti nustatytas pakeltas.

10 - 17 kaiščiai: - Šis prievadas taip pat teikia kelias kitas funkcijas, tokias kaip laikmačio įvestis, pertraukimai, nuoseklaus ryšio indikatoriai TxD ir RxD, išorinės atminties sąsajos WR ir RD valdymo indikatoriai ir kt. uostas.

18 ir 19 kaiščiai: - Jie naudojami išoriniam kristalui susieti, kad gautų sistemos laikrodį.

20 kaištis: - Pavadinta kaip Vss - ji simbolizuoja žemės (0 V) asociaciją.

Smeigtukai - 21–28: - atpažįstamas kaip 2 prievadas (P 2.0 - P 2.7) - išskyrus įvesties / išvesties prievadą, vyresniųjų užsakymų adresų magistralės rodikliai sutankinami su šiuo beveik dvikrypčiu prievadu.

29 kaištis: - Įrašyti programų saugyklą arba „PSEN“ naudojama ženklams interpretuoti iš išorinės programos atminties.

Smeigtukas 30: - Išorinė prieiga arba EA įvestis naudojama norint leisti arba uždrausti išorinės atminties sąsajas. Jei nėra išorinės atminties poreikio, šis kaištis yra užvilktas aukštai susiejant jį su Vcc.

PIN-31: - „Aka Address Latch Enable“ arba „ALE“ yra įjungta, kad būtų galima multipleksuoti 0 prievado adreso duomenų indikaciją (išorinės atminties sąsajai). Kiekvienam mašinos pasukimui galima gauti du ALE pulsus.

Smeigtukai 32-39: atpažįstamas kaip 0 prievadas (nuo P0.0 iki P0.7) - išskyrus įvesties / išvesties prievadą, žemos eilės duomenų ir adresų magistralės signalai yra multipleksuojami su šiuo prievadu (kad būtų galima naudoti išorinės atminties sąsajas). Šis kaištis yra dvikryptis įvesties / išvesties prievadas (vienintelis mikrovaldiklio 8051) ir išoriniai traukimo rezistoriai yra reikalingi norint naudoti šį prievadą kaip įvestį / išvestį.

40 smeigtukas: vadinamas Vcc yra pagrindinis maitinimo šaltinis. Apskritai tai yra + 5 V nuolatinė įtampa.

8051 mikrovaldiklio programos:

Mikrovaldiklio 8051 programose yra daug mašinų, visų pirma todėl, kad ją lengva įtraukti į projektą arba surinkti aplink ją mašiną. Toliau pateikiami pagrindiniai dėmesio akcentai:

8051 mikrovaldiklio programos

Energijos valdymas: Kompetentingos matavimo prietaisų sistemos padeda apskaičiuoti energijos suvartojimą buityje ir pramonėje. Šios skaitiklių sistemos yra paruoštos kompetentingai integruojant mikrovaldiklius.
Jutikliniai ekranai: Aukštas mikrovaldiklių tiekėjų laipsnis integruoja prisilietimo jutimo gebėjimus į savo dizainą. Nešiojamieji įrenginiai, pvz., Laikmenų grotuvai, žaidimų įrenginiai ir mobilieji telefonai, yra keletas mikrovaldiklio iliustracijų, integruotų su jutiklinio jutimo ekranais.
Automobiliai: Mikrovaldiklis 8051 atranda platų pripažinimą tiekdamas automobilių sprendimus. Jie plačiai naudojami hibridinėse motorinėse transporto priemonėse valdant variklio variacijas. Be to, tokie darbai kaip kruizinė galia ir stabdžių anti-mechanizmas sukūrė jį labiau suderinamą su mikrovaldikliais.
Medicininiai prietaisai: Patogūs vaistiniai prietaisai, tokie kaip gliukozės ir kraujo spaudimo matuokliai, įjungia mikrokontrolerius, kad matavimai būtų matomi, o tai suteikia didesnį patikimumą teikiant teisingus medicininius rezultatus.
Medicininiai prietaisai: Patogūs vaistiniai prietaisai, tokie kaip gliukozės ir kraujo spaudimo matuokliai, įjungia mikrokontrolerius, kad matavimai būtų matomi, o tai suteikia didesnį patikimumą teikiant teisingus medicininius rezultatus.