8051 Microcontrollore

Il microcontrollore 8051 è stato progettato negli anni '80 da Intel. La sua fondazione era sull'architettura di Harvard ed è stata sviluppata principalmente per mettere in gioco Sistemi integrati . Inizialmente, è stato creato utilizzando la tecnologia NMOS, ma poiché la tecnologia NMOS ha bisogno di più potenza per funzionare, Intel ha riproposto il microcontrollore 8051 che utilizza la tecnologia CMOS ed è nata una nuova edizione con una lettera 'C' nel nome del titolo, a titolo illustrativo: 80C51 . Questi microcontrollori più moderni hanno bisogno di una minore quantità di potenza per funzionare rispetto ai loro predecessori.

Ci sono due bus nel microcontrollore 8051 uno per il programma e un altro per i dati. Di conseguenza, dispone di due sale di archiviazione sia per il programma che per i dati di 64 KB per 8 dimensioni. Il microcontrollore comprende un accumulatore a 8 bit e un'unità di elaborazione a 8 bit. Consiste anche di un registro B a 8 bit come blocchi principalmente funzionanti e con la programmazione del microcontrollore 8051 linguaggio C incorporato utilizzando il software Keil. Ha anche molti altri registri a 8 e 16 bit.

Per il funzionamento interno e l'elaborazione del microcontrollore, l'8051 è dotato di RAM integrata integrata. Questa è la memoria principale e viene utilizzata per archiviare dati temporanei. È una memoria imprevedibile, ovvero i suoi dati possono andare persi quando l'alimentazione del microcontrollore viene interrotta.

Esistono molte applicazioni con un microcontrollore 8051. Così, 8051 Progetti di microcontrollore hanno un grande significato nell'ultimo anno di ingegneria.

8051 Architettura del microcontrollore:

Di seguito è mostrato lo schema a blocchi del microcontrollore 8051. Diamo uno sguardo più da vicino alle caratteristiche del design del microcontrollore 8051:

Schema a blocchi del microcontrollore 8051

CPU (unità processore centrale):

Come forse saprai, l'unità processore centrale o CPU è la mente di qualsiasi macchina di elaborazione. Esamina e gestisce tutti i processi che vengono eseguiti nel microcontrollore. L'utente non ha alcun potere sul funzionamento della CPU. Interpreta il programma stampato in memoria (ROM) e le esegue tutte e fa il lavoro previsto. La CPU gestisce diversi tipi di registri nei microcontrollori 8051 .

Interruzioni:

Come indicato nel titolo, Interrupt è una chiamata di subroutine che legge la funzione o il lavoro chiave del microcontrollore e lo aiuta a eseguire qualche altro programma che è molto importante in quel momento. Il caratteristica di 8051 Interrupt è estremamente costruttivo in quanto aiuta nei casi di emergenza. Gli interrupt ci forniscono un metodo per posticipare o ritardare il processo corrente, eseguire un'attività di routine secondaria e quindi riavviare nuovamente l'implementazione del programma standard.

Il microcontrollore 8051 può essere assemblato in modo tale da interrompere momentaneamente o interrompere il programma centrale al verificarsi dell'interruzione. Quando l'attività di sub-routine è terminata, l'implementazione del programma principale viene avviata automaticamente come al solito. Ci sono 5 alimentazioni di interrupt nel microcontrollore 8051, due su cinque sono interruzioni periferiche, due sono interruzioni del timer e una è interruzione della porta seriale.

Memoria:

Il microcontrollore necessita di un programma che sia un insieme di comandi. Questo programma illumina il microcontrollore per eseguire compiti precisi. Questi programmi necessitano di uno spazio di archiviazione su cui possono essere accumulati e interpretati dal microcontrollore per agire su qualsiasi processo specifico. La memoria che viene messa in gioco per accumulare il programma del microcontrollore viene riconosciuta come memoria del programma o memoria del codice. Nel linguaggio comune, è anche noto come memoria di sola lettura o ROM.

Il microcontrollore necessita anche di memoria per accumulare dati o operandi a breve termine. Lo spazio di archiviazione che viene utilizzato per l'archiviazione momentanea dei dati per il funzionamento è riconosciuto come memoria dati e per questo motivo principale utilizziamo la memoria ad accesso casuale o la RAM. Il microcontrollore 8051 contiene una memoria di codice o una memoria di programma 4K in modo che abbia 4KB Rom e comprende anche una memoria dati (RAM) di 128 byte.

Autobus:

Fondamentalmente Bus è un gruppo di fili che funzionano come un canale di comunicazione o mezzo per il trasferimento dei dati. Questi bus comprendono 8, 16 o più cavi. Di conseguenza, un bus può sopportare 8 bit, 16 bit in tutto. Esistono due tipi di autobus:

“qual è la differenza tra npn e pnp ”

Bus indirizzo: Il microcontrollore 8051 è costituito da un bus di indirizzi a 16 bit. Viene messo in gioco per indirizzare le posizioni di memoria. Viene anche utilizzato per trasmettere l'indirizzo dall'unità di elaborazione centrale alla memoria.
Bus dati: Il microcontrollore 8051 comprende un bus dati a 8 bit. Viene utilizzato per il carrello dei dati.

Oscillatore:

Poiché tutti sappiamo che il microcontrollore è un'apparecchiatura del circuito digitale, ha bisogno di un timer per la sua funzione. Per questa funzione, il microcontrollore 8051 è costituito da un oscillatore su chip che lavora come fonte di tempo per la CPU (Central Processing Unit). Poiché i colpi di produttività dell'oscillatore sono costanti di conseguenza, facilita l'impiego armonizzato di tutti i pezzi del microcontrollore 8051. Porta di ingresso / uscita: come sappiamo, il microcontrollore viene utilizzato nei sistemi embedded per gestire le funzioni dei dispositivi.

Quindi per raccoglierlo ad altri macchinari, gadget o periferiche abbiamo bisogno di porte di interfaccia I / O (input / output) nel microcontrollore. Per questa funzione il microcontrollore 8051 è costituito da 4 porte di ingresso / uscita per unirlo ad altre periferiche Timer / contatori: microcontrollore 8051 è incorporato con due contatori e timer a 16 bit . I contatori sono separati in registri a 8 bit. I timer vengono utilizzati per misurare gli intervalli, per scoprire la larghezza dell'impulso, ecc.

Schema pin del microcontrollore 8051

Per spiegare il diagramma dei pin e la configurazione dei pin del microcontrollore 8051, stiamo prendendo in considerazione un dual inline package (DIP) a 40 pin. Ora esaminiamo brevemente la configurazione dei pin: -

Pin 1 - 8: - riconosciuta come Porta 1. Diversamente dalle altre porte, questa porta non fornisce nessun altro scopo. La porta 1 è una porta di ingresso / uscita quasi bidirezionale a livello nazionale.

Pin 9: - Come chiarito in precedenza, il pin RESET viene utilizzato per impostare il microcontrollore 8051 ai suoi valori primari, mentre il microcontrollore è in funzione o all'inizio dell'applicazione. Il pin RESET deve essere posizionato in alto per due rotazioni della macchina.

Pin 10-17: - riconosciuta come Porta 3. Questa porta fornisce anche molte altre funzioni come ingresso timer, interruzioni, indicatori di comunicazione seriale TxD e RxD, indicatori di controllo per l'interfacciamento della memoria esterna WR e RD, ecc. Questa è una porta di pull up domestica con quasi bidirezionale porta all'interno.

Pin 18 e 19: - Questi sono impiegati per interfacciare un cristallo esterno per fornire l'orologio di sistema.

Pin 20: - Intitolato come Vss - simboleggia l'associazione di massa (0 V).

Perni - 21-28: - riconosciuta come Porta 2 (P 2.0 - P 2.7) - oltre a servire come porta di ingresso / uscita, gli indicatori del bus di indirizzo di ordine senior sono multiplexati con questa porta quasi bidirezionale.

Pin- 29: - Program Store Enable o PSEN viene utilizzato per interpretare i segni dalla memoria esterna del programma.

Pin-30: - L'accesso esterno o l'ingresso EA viene utilizzato per consentire o vietare l'interfaccia della memoria esterna. Se non è necessaria una memoria esterna, questo pin viene trascinato in alto collegandolo a Vcc.

Pin 31: - Aka Address Latch Enable o ALE viene attivato per demoltiplicare l'indicazione dei dati dell'indirizzo della porta 0 (per l'interfacciamento della memoria esterna). Sono ottenibili due pulsazioni ALE per ogni rotazione della macchina.

Pin 32-39: riconosciuta come Porta 0 (da P0.0 a P0.7) - oltre a servire come porta di ingresso / uscita, i segnali del bus di indirizzo e dati di basso ordine sono multiplexati con questa porta (per fornire l'uso dell'interfaccia della memoria esterna). Questo pin è una porta di ingresso / uscita bidirezionale (l'unica nel microcontrollore 8051) e sono necessari resistori di pull up esterni per utilizzare questa porta come ingresso / uscita.

Pin-40: definito come Vcc è l'alimentazione principale. In generale, è + 5 V CC.

Applicazioni del microcontrollore 8051:

Le applicazioni del microcontrollore 8051 includono una grande quantità di macchine, principalmente perché è semplice da incorporare in un progetto o da assemblare una macchina attorno ad esso. Di seguito sono riportati i punti chiave dei riflettori:

Applicazioni del microcontrollore 8051

Gestione dell'energia: Sistemi di dispositivi di misurazione competenti aiutano a calcolare il consumo di energia nelle applicazioni domestiche e industrializzate. Questi sistemi di misurazione sono preparati in modo competente integrando microcontrollori.
Schermi tattili: Un alto grado di fornitori di microcontrollori integra le capacità di rilevamento del tocco nei loro progetti. Dispositivi trasportabili come lettori multimediali, dispositivi di gioco e telefoni cellulari sono alcune illustrazioni di microcontrollori integrati con schermi di rilevamento tattile.
Automobili: Il microcontrollore 8051 scopre un ampio riconoscimento nella fornitura di soluzioni automobilistiche. Sono ampiamente utilizzati nei veicoli a motore ibridi per controllare le variazioni del motore. Inoltre, opere come la potenza di crociera e il meccanismo antibloccaggio lo hanno reso più capace con la fusione di microcontrollori.
Dispositivi medici: Pratici gadget medicinali come i monitor del glucosio e della pressione sanguigna mettono in gioco microcontrollori, per mettere in mostra le misurazioni, offrendo di conseguenza una maggiore affidabilità nel fornire risultati medici corretti.
Dispositivi medici: Pratici gadget medicinali come i monitor del glucosio e della pressione sanguigna mettono in gioco microcontrollori, per mettere in mostra le misurazioni, offrendo di conseguenza una maggiore affidabilità nel fornire risultati medici corretti.