Microcontrolador 8051

El microcontrolador 8051 va ser dissenyat als anys vuitanta per Intel. La seva fundació va ser a Harvard Architecture i es va desenvolupar principalment per posar-hi en joc Sistemes incrustats . Al principi, es va crear utilitzant la tecnologia NMOS, però com que la tecnologia NMOS necessita més energia per funcionar, Intel ha tornat a dissenyar el microcontrolador 8051 que utilitza tecnologia CMOS i va aparèixer una nova edició amb una lletra 'C' al nom del títol, per il·lustrar: 80C51 . Aquests microcontroladors més moderns necessiten la menor quantitat de potència per funcionar en comparació amb els seus precursors.

Hi ha dos busos al microcontrolador 8051, un per al programa i un altre per a dades. Com a resultat, té dues sales d’emmagatzematge per a programes i dades de 64 K per 8 mides. El microcontrolador inclou un acumulador de 8 bits i una unitat de processament de 8 bits. També consta de registre de 8 bits B com a blocs que funcionen majoritàriament i es realitza la programació de microcontroladors 8051 llenguatge C incrustat mitjançant el programari Keil. També té diversos registres de 8 i 16 bits.

Per al funcionament intern i el processament del microcontrolador, el 8051 ve amb memòria RAM integrada. Es tracta de memòria principal i s’utilitza per emmagatzemar dades temporals. És una memòria imprevisible, és a dir, que es poden perdre les dades quan s’apaga l’alimentació del microcontrolador.

Hi ha moltes aplicacions amb un microcontrolador 8051. Tan, 8051 Projectes de microcontroladors tenen una gran importància en Enginyeria el darrer any.

Arquitectura del microcontrolador 8051:

A continuació es mostra el diagrama de blocs del microcontrolador 8051. Vegem de prop les característiques del disseny de microcontroladors 8051:

Esquema de blocs del microcontrolador 8051

CPU (unitat central de processador):

Com és possible que conegueu que la unitat central de processador o la CPU és la ment de qualsevol màquina de processament. Analitza i gestiona tots els processos que es duen a terme al microcontrolador. L'usuari no té cap poder sobre el funcionament de la CPU. Interpreta el programa imprès a l'espai d'emmagatzematge (ROM) i realitza tots ells i compleix el deure projectat. La CPU gestiona diferents tipus de registres als microcontroladors 8051 .

Interrupcions:

Tal com es va presentar l’encapçalament, Interrupt és una trucada de subrutina que llegeix la funció o la tasca clau del microcontrolador i l’ajuda a realitzar algun altre programa, que és molt important aleshores. El característica de 8051 Interrupt és extremadament constructiu, ja que ajuda en casos d’emergència. Les interrupcions ens proporcionen un mètode per posposar o retardar el procés actual, dur a terme una tasca subrutina i reiniciar de nou la implementació del programa estàndard.

El microcontrolador 8051 es pot muntar de manera que detingui o trenqui momentàniament el programa principal quan es produeixi la interrupció. Quan s'acaba la tasca de la rutina, la implementació del programa bàsic s'inicia automàticament, com és habitual. Hi ha 5 subministraments d’interrupció al microcontrolador 8051, dos de cada cinc són interrupcions perifèriques, dues són temporitzadores i una és una interrupció de port sèrie.

Memòria:

El microcontrolador necessita un programa que sigui un conjunt d’ordres. Aquest programa il·lumina el microcontrolador per realitzar tasques precises. Aquests programes necessiten un espai d'emmagatzematge en el qual puguin ser acumulats i interpretats pel microcontrolador per actuar sobre qualsevol procés específic. La memòria que es posa en joc per acumular el programa del microcontrolador es reconeix com a memòria de programa o memòria de codi. En un llenguatge comú, també es coneix com a memòria de només lectura o ROM.

El microcontrolador també necessita memòria per acumular dades o operands a curt termini. L'espai d'emmagatzematge que s'utilitza per emmagatzemar les dades momentàniament per al seu funcionament es reconeix com a memòria de dades i utilitzem memòria d'accés aleatori o RAM per aquest motiu principal. El microcontrolador 8051 conté memòria de codi o memòria de programa 4K de manera que té 4KB Rom i també inclou memòria de dades (RAM) de 128 bytes.

Autobús:

Fonamentalment, el bus és un grup de cables que funcionen com a canal de comunicació o mitjà per a la transferència de dades. Aquests autobusos comprenen 8, 16 o més cables. Com a resultat, un bus pot suportar 8 bits, 16 bits en total. Hi ha dos tipus d’autobusos:

“com funciona un transmissor FM ”

Bus d'adreces: El microcontrolador 8051 consta d’un bus d’adreces de 16 bits. Es posa en joc per abordar les posicions de la memòria. També s’utilitza per transmetre l’adreça des de la unitat central de processament a la memòria.
Bus de dades: El microcontrolador 8051 consta de bus de dades de 8 bits. S'utilitza per carregar dades.

Oscil·lador:

Com tots observem que el microcontrolador és un equip digital de circuits, per tant, necessita un temporitzador per a la seva funció. Per a aquesta funció, el Microcontroller 8051 consisteix en un oscil·lador on-chip que funciona com a font de temps per a la CPU (Central Processing Unit). Com que els cops de productivitat de l'oscil·lador són constants com a resultat, facilita l'ocupació harmonitzada de totes les peces del microcontrolador 8051. Port d'entrada / sortida: com ja coneixem, el microcontrolador s'utilitza en sistemes incrustats per gestionar les funcions dels dispositius.

Així, per reunir-lo a altres maquinàries, aparells o perifèrics, necessitem ports d'interfície d'E / S (entrada / sortida) al microcontrolador. Per a aquesta funció, el microcontrolador 8051 consta de 4 ports d’entrada / sortida per unir-lo a altres perifèrics. 8051 s’incorpora amb dos comptadors i temporitzadors de 16 bits . Els comptadors estan separats en registres de 8 bits. Els temporitzadors s’utilitzen per mesurar els intervals, esbrinar l’amplada del pols, etc.

Diagrama de pins del microcontrolador 8051

Per explicar el diagrama de pins i la configuració de pins del microcontrolador 8051, estem prenent en deliberació un paquet dual inline (DIP) de 40 pins. Ara estudiem breument la configuració de pins: -

Pins 1 - 8: - reconegut com a Port 1. A diferència d'altres ports, aquest port no proporciona cap altre propòsit. El port 1 és un port d’entrada / sortida quasi bidireccional extret a nivell nacional.

Pin 9: - Com es va deixar clar, el pin RESET s'utilitza per configurar el microcontrolador 8051 als seus valors primaris, mentre que el microcontrolador està funcionant o al començament de l'aplicació. El pin RESET s'ha de configurar elevat per a dues rotacions de la màquina.

Pins 10 - 17: - reconegut com a port 3. Aquest port també subministra diverses altres funcions, com ara l’entrada de temporitzador, les interrupcions, els indicadors de comunicació sèrie TxD i RxD, els indicadors de control per a la interfície de memòria externa WR & RD, etc. port dins.

Pins 18 i 19: - Aquests s'utilitzen per a la interfície d'un cristall exterior per donar rellotge al sistema.

Pin 20: - Titulat com Vss - simbolitza l'associació de terra (0 V).

Pins- 21-28: - reconegut com a Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - a part de servir com a port d'entrada / sortida, els indicadors de bus d'adreces d'ordre superior es multiplexen amb aquest port quasi bidireccional.

Pin- 29: - Program Store Enable o PSEN s’utilitza per interpretar signes de la memòria externa del programa.

Pin-30: - L’accés extern o l’entrada EA s’utilitzen per permetre o prohibir la interfície de memòria externa. Si no hi ha cap necessitat de memòria externa, aquest pin s’arrossega cap amunt enllaçant-lo a Vcc.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable o ALE es posa en joc per desmultiplexar la indicació de dades de l'adreça del port 0 (per a la interfície de memòria externa). Es poden obtenir dos pulsacions ALE per a cada rotació de la màquina.

Pins 32-39: reconegut com a port 0 (P0.0 a P0.7) - a part de servir com a port d'entrada / sortida, les senyals de bus d'adreces i dades de baix ordre es multiplexen amb aquest port (per proporcionar l'ús de la interfície de memòria externa). Aquest pin és un port d’entrada / sortida bidireccional (l’únic del microcontrolador 8051) i són necessàries resistències de tracció externes per utilitzar aquest port com a entrada / sortida.

Pin-40: anomenat Vcc és el principal subministrament elèctric. En general, és de + 5V CC.

Aplicacions del microcontrolador 8051:

Les aplicacions del microcontrolador 8051 inclouen una gran quantitat de màquines, principalment perquè és senzill incorporar-les en un projecte o muntar-hi una màquina. Els següents són els punts clau del focus:

Aplicacions del microcontrolador 8051

Gestió de l'energia: Els sistemes competitius de dispositius de mesura ajuden a calcular el consum d’energia en aplicacions domèstiques i industrialitzades. Aquests sistemes de mesurament es preparen competents mitjançant la integració de microcontroladors.
Pantalles tàctils: Un alt grau de proveïdors de microcontroladors integren capacitats de detecció tàctil en els seus dissenys. Els dispositius transportables, com ara reproductors multimèdia, dispositius de jocs i telèfons mòbils, són algunes de les il·lustracions del microcontrolador integrat amb pantalles de detecció tàctil.
Automòbils: El microcontrolador 8051 descobreix un ampli reconeixement en el subministrament de solucions per a automòbils. S’utilitzen àmpliament en vehicles de motor híbrids per controlar les variacions del motor. A més, treballs com la potència de creuer i el mecanisme anti-fre l’han creat més capaç amb la fusió de microcontroladors.
Aparells mèdics: Els útils aparells medicinals, com ara els monitors de glucosa i de pressió arterial, posen en joc els microcontroladors per visualitzar les mesures i, per tant, ofereixen una major fiabilitat a l’hora de donar resultats mèdics correctes.
Aparells mèdics: Els útils aparells medicinals, com ara els monitors de glucosa i de pressió arterial, posen en joc els microcontroladors per visualitzar les mesures i, per tant, ofereixen una major fiabilitat a l’hora de donar resultats mèdics correctes.