8051 Microcontroller Tutorial og arkitektur med applikationer

8051 Microcontroller Tutorial og arkitektur med applikationer
8051 Mikrocontroller

8051 Mikrocontroller



8051 Microcontroller blev designet i 1980'erne af Intel. Dens fundament var på Harvard Architecture og blev primært udviklet til at bringe i spil Indlejrede systemer . Først blev det oprettet ved hjælp af NMOS-teknologi, men da NMOS-teknologi har brug for mere strøm til at fungere, genindså Intel derfor Microcontroller 8051, der anvender CMOS-teknologi, og en ny udgave opstod med bogstavet 'C' i titelnavnet, til illustration: 80C51 . Disse mest moderne mikrokontrollere har brug for færre mængder strøm til at fungere i forhold til deres forløbere.

Der er to busser i 8051 Microcontroller, en til programmet og en anden til data. Som et resultat har den to lagerrum til både program og data på 64K i 8 størrelser. Mikrocontrolleren består af 8-bit akkumulator og en 8-bit processorenhed. Den består også af 8 bit B-register som blokerende funktioner og programmering af 8051-mikrocontroller er færdig med indlejret C-sprog ved hjælp af Keil-software. Det har også flere andre 8 bit og 16-bit registre.






Til intern funktion og behandling af Microcontroller leveres 8051 med integreret indbygget RAM. Dette er primærhukommelse og bruges til lagring af midlertidige data. Det er en uforudsigelig hukommelse, dvs. dens data kan gå tabt, når strømforsyningen til mikrocontrolleren er slukket.

Der er mange applikationer med en 8051 mikrokontroller. Så, 8051 Microcontroller-projekter har stor betydning i Engineering sidste år.



8051 Microcontroller-arkitektur:

Microcontroller 8051 blokdiagram er vist nedenfor. Lad os se nærmere på funktionerne i 8051 mikrokontroldesign:

Blokdiagram over 8051 mikrokontroller

Blokdiagram over 8051 mikrokontroller

CPU (central processorenhed):


Som du måske er bekendt med, er den centrale processorenhed eller CPU hovedet på enhver behandlingsmaskine. Det gennemgår og styrer alle processer, der udføres i Microcontroller. Brugeren har ingen magt over CPU'ens funktion. Det fortolker det program, der er trykt i lagerplads (ROM), og udfører dem alle og udfører den forventede pligt. CPU styrer forskellige typer registre i 8051 mikrokontrollere .

Afbryder:

Som overskriften fremsættes, er Interrupt et subrutineopkald, der læser Microcontroller's nøglefunktion eller job og hjælper det med at udføre et andet program, som er ekstra vigtigt da. Det karakteristisk for 8051 Interrupt er yderst konstruktiv, da det hjælper i nødsituationer. Interrupts giver os en metode til at udskyde eller forsinke den aktuelle proces, udføre en underrutineopgave og derefter igen starte standardprogrammets implementering.

Micro-controller 8051 kan samles på en sådan måde, at den øjeblikkeligt stopper eller bryder kerneprogrammet, når afbrydelsen sker. Når underrutinen er afsluttet, begynder implementeringen af ​​kerneprogrammet automatisk som normalt. Der er 5 afbrydelsesforsyninger i 8051 Microcontroller, to ud af fem er perifere afbrydelser, to er timerafbrydelser og en er seriel portafbrydelse.

Hukommelse:

Micro-controller har brug for et program, der er et sæt kommandoer. Dette program oplyser Microcontroller til at udføre præcise opgaver. Disse programmer har brug for et lagerplads, hvorpå de kan akkumuleres og fortolkes af Microcontroller for at reagere på en bestemt proces. Den hukommelse, der bringes i spil for at akkumulere Microcontroller-programmet, genkendes som programhukommelse eller kodehukommelse. På almindeligt sprog er det også kendt som Read-Only Memory eller ROM.

Mikrocontrolleren har også brug for hukommelse til at samle data eller operander på kort sigt. Lagringspladsen, der anvendes til kortvarig datalagring til funktion, anerkendes som Data Memory, og vi anvender Random Access Memory eller RAM af denne grundårsag. Microcontroller 8051 indeholder kodehukommelse eller programhukommelse 4K, så den har 4KB Rom, og den består også af datahukommelse (RAM) på 128 byte.

Bus:

Fundamentally Bus er en gruppe ledninger, der fungerer som en kommunikationskanal eller betyder for overførselsdata. Disse busser omfatter 8, 16 eller flere kabler. Som et resultat kan en bus bære 8 bit, 16 bit i alt. Der er to typer busser:

  1. Adressebus: Microcontroller 8051 består af 16-bit adressebus. Det bringes i spil for at adressere hukommelsespositioner. Det bruges også til at overføre adressen fra den centrale behandlingsenhed til hukommelsen.
  2. Databus: Microcontroller 8051 består af 8 bit databus. Det er brugt til at vogndata.

Oscillator:

Da vi alle finder ud af, at Microcontroller er et digitalt kredsløbsudstyr, har det derfor brug for en timer til sin funktion. Til denne funktion består Microcontroller 8051 af en on-chiposcillator, der slider som en tidskilde for CPU (Central Processing Unit). Da oscillatorens produktivitetsdunk er stabile, letter det harmoniseret ansættelse af alle stykker 8051 Microcontroller. Input / Output Port: Som vi er bekendt med, er Microcontroller ansat i indlejrede systemer til at styre enhedernes funktioner.

For at samle det til andre maskiner, gadgets eller perifere enheder har vi brug for I / O (input / output) interface-porte i Micro-controller. Til denne funktion består mikrocontrolleren 8051 af 4 input / output-porte for at forene den med andet perifert udstyr. Timere / tællere: Micro-controller 8051 er indbygget i to 16 bit tællere og timere . Tællerne er adskilt i 8-bit-registre. Timerne bruges til at måle intervallerne, finde ud af pulsbredde osv.

8051 Mikrokontroller stiftdiagram

8051 Mikrokontroller stiftdiagram

8051 Mikrokontroller stiftdiagram

For at forklare pin-diagrammet og pin-konfigurationen af ​​mikrocontroller 8051 tager vi en overvejelse i gang med en 40-pin dual inline-pakke (DIP). Lad os nu studere gennem pin-konfiguration i korte træk: -

Stifter 1 - 8: - anerkendt som havn 1. Denne port giver ikke andet formål end andre havne. Port 1 er en indenlandsk trukket op, kvasi tovejs input / output-port.

Pin 9: - Som det blev gjort klart, anvendes tidligere RESET-pin til at indstille mikrocontrolleren 8051 til dens primære værdier, hvorimod mikrocontrolleren fungerer eller ved den tidlige begyndelse af applikationen. RESET-stiften skal indstilles hævet til to maskindrev.

Stifter 10 - 17: - anerkendt som Port 3. Denne port leverer også adskillige andre funktioner såsom timerindgang, afbrydelser, serielle kommunikationsindikatorer TxD & RxD, kontrolindikatorer til ekstern hukommelsesgrænseflade WR & RD osv. Dette er en indenlandsk pull up-port med kvasi tovejs havn indeni.

Pins 18 og 19: - Disse anvendes til grænseflade med en ydre krystal for at give systemur.

Pin 20: - Titlen som Vss - det symboliserer jordforbindelse (0 V).

Pins- 21-28: - anerkendt som Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - bortset fra at fungere som input / output-port, er seniorordre-adressebusindikatorer multipleksede med denne kvasi tovejsport.

Pin-29: - Program Store Enable eller PSEN bruges til at fortolke tegn fra den ydre programhukommelse.

Pin-30: - Ekstern adgang eller EA-input bruges til at tillade eller forbyde ydre hukommelsesgrænseflader. Hvis der ikke er behov for ydre hukommelse, trækkes denne pin højt ved at linke den til Vcc.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable eller ALE bringes i spil for at de-multiplexe adressedataindikationen for port 0 (til ydre hukommelsesgrænseflade). To ALE-kørsler kan opnås for hver maskindrejning.

Stifter 32-39: anerkendt som Port 0 (P0.0 til P0.7) - bortset fra at fungere som Input / Output-port, er lavordensdata og adressebussignaler multiplexet med denne port (for at give brug af ydre hukommelsesgrænseflade). Denne pin er en tovejs input / output-port (den eneste i mikrocontroller 8051), og ydre pull up-modstande er nødvendige for at bruge denne port som input / output.

Pin-40: betegnet som Vcc er den største strømforsyning. I det store og hele er det + 5V DC.

Anvendelser af 8051 Microcontroller:

Microcontroller 8051-applikationer inkluderer en stor mængde maskiner, primært fordi det er let at indarbejde i et projekt eller at samle en maskine omkring det. Følgende er nøglepunkterne i rampelyset:

Anvendelser af 8051 mikrokontroller

Anvendelser af 8051 mikrokontroller

  1. Energistyring: Kompetente måleanordningssystemer hjælper med at beregne energiforbrug i indenlandske og industrialiserede applikationer. Disse målersystemer er forberedt kompetente ved at integrere mikrocontrollere.
  2. Berøringsskærme: En høj grad af leverandører af mikrocontroller integrerer berøringsfølsomme evner i deres design. Transportable enheder såsom medieafspillere, spilenheder og mobiltelefoner er nogle illustrationer af mikrokontroller integreret med berøringsfølsomme skærme.
  3. Biler: Mikrocontrolleren 8051 opdager bred anerkendelse i leveringen af ​​billøsninger. De anvendes i vid udstrækning i hybridmotorkøretøjer til at kontrollere motorvariationer. Også værker som cruise power og anti-bremsemekanisme har skabt det mere i stand til sammenlægning af mikro-controllere.
  4. Hospitalsudstyr: Praktiske medicinske gadgets som glukose- og blodtryksmonitorer bringer mikrokontroller i spil for at få vist målingerne som et resultat, hvilket giver større pålidelighed i at give korrekte medicinske resultater.
  5. Hospitalsudstyr: Praktiske medicinske gadgets som glukose- og blodtryksmonitorer bringer mikrokontroller i spil for at få vist målingerne som et resultat, hvilket giver større pålidelighed i at give korrekte medicinske resultater.

Fotokreditter: