8051 Mikrocontroller

Der 8051 Microcontroller wurde in den 1980er Jahren von Intel entwickelt. Die Grundlage war Harvard Architecture und wurde hauptsächlich entwickelt, um sie ins Spiel zu bringen Eingebettete Systeme . Anfangs wurde es mit der NMOS-Technologie erstellt, aber da die NMOS-Technologie mehr Leistung benötigt, um zu funktionieren, hat Intel den Mikrocontroller 8051 mit CMOS-Technologie neu konzipiert und eine neue Edition mit dem Buchstaben 'C' im Titelnamen zur Veranschaulichung eingeführt: 80C51 . Diese modernsten Mikrocontroller benötigen im Vergleich zu ihren Vorgängern weniger Leistung, um zu funktionieren.

In 8051 Microcontroller gibt es zwei Busse, einen für das Programm und einen für Daten. Infolgedessen verfügt es über zwei Speicherräume für Programme und Daten von 64 KB in 8 Größen. Der Mikrocontroller besteht aus einem 8-Bit-Akkumulator und einer 8-Bit-Verarbeitungseinheit. Es besteht auch aus einem 8-Bit-B-Register als hauptsächlich funktionierende Blöcke, und die Programmierung des 8051-Mikrocontrollers erfolgt mit eingebettete C-Sprache mit Keil-Software. Es hat auch mehrere andere 8-Bit- und 16-Bit-Register.

Für die interne Funktionsweise und Verarbeitung des Mikrocontrollers verfügt der 8051 über einen integrierten integrierten RAM. Dies ist der Hauptspeicher und wird zum Speichern temporärer Daten verwendet. Es ist ein unvorhersehbarer Speicher, d. H. Seine Daten können verloren gehen, wenn die Stromversorgung des Mikrocontrollers ausgeschaltet wird.

Es gibt viele Anwendungen mit einem 8051-Mikrocontroller. So, 8051 Mikrocontroller-Projekte haben im letzten Jahr des Ingenieurwesens eine große Bedeutung.

8051 Mikrocontroller-Architektur:

Das Blockdiagramm des Mikrocontrollers 8051 ist unten gezeigt. Schauen wir uns die Funktionen des 8051-Mikrocontroller-Designs genauer an:

Blockdiagramm des 8051-Mikrocontrollers

CPU (Central Processor Unit):

Wie Sie vielleicht wissen, ist die Zentraleinheit oder CPU der Geist jeder Verarbeitungsmaschine. Es überprüft und verwaltet alle Prozesse, die im Mikrocontroller ausgeführt werden. Der Benutzer hat keine Macht über die Funktionsweise der CPU. Es interpretiert das im Speicherbereich (ROM) gedruckte Programm und führt alle aus und erledigt die geplante Aufgabe. CPU verwaltet verschiedene Arten von Registern in den 8051-Mikrocontrollern .

Interrupts:

In der Überschrift ist Interrupt ein Unterprogrammaufruf, der die Schlüsselfunktion oder den Job des Mikrocontrollers liest und ihm hilft, ein anderes Programm auszuführen, das dann besonders wichtig ist. Das charakteristisch für 8051 Interrupt ist äußerst konstruktiv, da es in Notfällen hilft. Interrupts bieten uns eine Methode, um den aktuellen Prozess zu verschieben oder zu verzögern, eine Subroutinenaufgabe auszuführen und dann die Standardprogrammimplementierung erneut zu starten.

Der Mikrocontroller 8051 kann so zusammengebaut werden, dass er das Kernprogramm beim Auftreten des Interrupts vorübergehend stoppt oder bricht. Wenn die Unterroutine beendet ist, wird die Implementierung des Kernprogramms wie gewohnt automatisch gestartet. Der 8051 Microcontroller verfügt über 5 Interrupt-Versorgungen, zwei von fünf sind Peripherie-Interrupts, zwei sind Timer-Interrupts und einer ist ein Interrupt für die serielle Schnittstelle.

Erinnerung:

Der Mikrocontroller benötigt ein Programm, das aus einer Reihe von Befehlen besteht. Dieses Programm ermöglicht es Microcontroller, präzise Aufgaben auszuführen. Diese Programme benötigen einen Speicherplatz, auf dem sie von Microcontroller akkumuliert und interpretiert werden können, um auf einen bestimmten Prozess zu reagieren. Der Speicher, der zum Sammeln des Programms des Mikrocontrollers ins Spiel gebracht wird, wird als Programmspeicher oder Codespeicher erkannt. In der allgemeinen Sprache wird es auch als Nur-Lese-Speicher oder ROM bezeichnet.

Der Mikrocontroller benötigt auch Speicher, um Daten oder Operanden kurzfristig anzuhäufen. Der Speicherplatz, der zum momentanen Speichern von Daten zum Funktionieren verwendet wird, wird als Datenspeicher anerkannt, und wir verwenden aus diesem Hauptgrund einen Direktzugriffsspeicher oder RAM. Der Mikrocontroller 8051 enthält einen Codespeicher oder Programmspeicher 4K, so dass er 4 KB Rom hat, und er umfasst auch einen Datenspeicher (RAM) von 128 Bytes.

Bus:

Grundsätzlich ist Bus eine Gruppe von Drähten, die als Kommunikationskanal oder Mittelwert für die Übertragungsdaten fungieren. Diese Busse bestehen aus 8, 16 oder mehr Kabeln. Infolgedessen kann ein Bus 8 Bit, insgesamt 16 Bit, tragen. Es gibt zwei Arten von Bussen:

“Quarzoszillator wie es funktioniert ”

Adressbus: Der Mikrocontroller 8051 besteht aus einem 16-Bit-Adressbus. Es wird ins Spiel gebracht, um Speicherpositionen zu adressieren. Es wird auch verwendet, um die Adresse von der Zentraleinheit zum Speicher zu übertragen.
Datenbus: Der Mikrocontroller 8051 besteht aus einem 8-Bit-Datenbus. Es wird zum Warenkorb von Daten verwendet.

Oszillator:

Da wir alle feststellen, dass der Mikrocontroller ein digitales Schaltungsgerät ist, benötigt er für seine Funktion einen Timer. Für diese Funktion besteht der Mikrocontroller 8051 aus einem On-Chip-Oszillator, der als Zeitquelle für die CPU (Central Processing Unit) dient. Da die Produktivitätsstöße des Oszillators infolgedessen konstant sind, wird der harmonisierte Einsatz aller Teile des 8051-Mikrocontrollers erleichtert. Eingangs- / Ausgangsanschluss: Wie wir wissen, wird der Mikrocontroller in eingebetteten Systemen zur Verwaltung der Funktionen von Geräten eingesetzt.

Um es für andere Maschinen, Geräte oder Peripheriegeräte zu nutzen, benötigen wir E / A-Schnittstellen (Eingabe / Ausgabe) im Mikrocontroller. Für diese Funktion besteht der Mikrocontroller 8051 aus 4 Eingangs- / Ausgangsanschlüssen, um ihn mit anderen Peripheriegeräten zu verbinden. Timer / Zähler: Mikrocontroller 8051 ist mit zwei 16-Bit-Zählern und Timern ausgestattet . Die Zähler sind in 8-Bit-Register unterteilt. Die Zeitgeber werden zum Messen der Intervalle, zum Ermitteln der Impulsbreite usw. verwendet.

8051 Mikrocontroller-Pin-Diagramm

Zur Erläuterung des Pin-Diagramms und der Pin-Konfiguration des Mikrocontrollers 8051 wird ein 40-Pin-Dual-Inline-Paket (DIP) in Betracht gezogen. Lassen Sie uns nun kurz die Pin-Konfiguration untersuchen: -

Stifte 1 - 8: - wird als Port 1 erkannt. Im Gegensatz zu anderen Ports bietet dieser Port keinen anderen Zweck. Port 1 ist ein im Inland hochgezogener, quasi bidirektionaler Eingangs- / Ausgangsport.

Pin 9: - Wie zuvor klargestellt, wird der RESET-Pin verwendet, um den Mikrocontroller 8051 auf seine Primärwerte einzustellen, während der Mikrocontroller funktioniert oder zu Beginn der Anwendung. Der RESET-Pin muss für zwei Maschinendrehungen angehoben werden.

Stifte 10 - 17: - erkannt als Port 3. Dieser Port bietet auch verschiedene andere Funktionen wie Timer-Eingang, Interrupts, serielle Kommunikationsanzeigen TxD & RxD, Steueranzeigen für die externe Speicherschnittstelle WR & RD usw. Dies ist ein inländischer Pull-up-Port mit quasi bidirektionaler Ausrichtung Port innerhalb.

Stifte 18 und 19: - Diese werden zum Verbinden eines äußeren Kristalls verwendet, um eine Systemuhr zu ergeben.

Pin 20: - Mit dem Titel Vss symbolisiert es die Bodenassoziation (0 V).

Stifte 21-28: - erkannt als Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - außer als Eingangs- / Ausgangsport zu dienen, werden Adressbusindikatoren höherer Ordnung mit diesem quasi bidirektionalen Port gemultiplext.

Pin-29: - Program Store Enable oder PSEN wird verwendet, um Zeichen aus dem äußeren Programmspeicher zu interpretieren.

Pin-30: - Externer Zugriff oder EA-Eingang wird verwendet, um die Schnittstelle zum äußeren Speicher zuzulassen oder zu verbieten. Wenn kein äußerer Speicher benötigt wird, wird dieser Pin durch Verknüpfen mit Vcc hochgezogen.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable oder ALE wird ins Spiel gebracht, um die Adressdatenanzeige von Port 0 (für die Schnittstelle des äußeren Speichers) zu demultiplexen. Für jede Maschinendrehung sind zwei ALE-Schläge erhältlich.

Stifte 32-39: erkannt als Port 0 (P0.0 bis P0.7) - außer als Eingangs- / Ausgangsport dienen Daten- und Adressbussignale niedriger Ordnung mit diesem Port gemultiplext (um die Verwendung einer äußeren Speicherschnittstelle zu ermöglichen). Dieser Pin ist ein bidirektionaler Eingangs- / Ausgangsanschluss (der einzige im Mikrocontroller 8051), und äußere Pull-up-Widerstände sind erforderlich, um diesen Anschluss als Ein- / Ausgang zu verwenden.

Pin-40: als Vcc bezeichnet wird die Hauptstromversorgung. Im Großen und Ganzen ist es + 5V DC.

Anwendungen des 8051 Mikrocontrollers:

Die Mikrocontroller 8051-Anwendungen umfassen eine große Anzahl von Maschinen, hauptsächlich weil es einfach ist, sie in ein Projekt zu integrieren oder eine Maschine darum herum zusammenzubauen. Das Folgende sind die wichtigsten Punkte des Scheinwerfers:

Anwendungen des 8051 Mikrocontrollers

Energiemanagement: Kompetente Messgerätesysteme helfen bei der Berechnung des Energieverbrauchs in Haushalts- und Industrieanwendungen. Diese Messsysteme werden durch die Integration von Mikrocontrollern kompetent vorbereitet.
Touchscreen: Ein hohes Maß an Anbietern von Mikrocontrollern integriert Berührungserkennungsfähigkeiten in ihre Designs. Transportable Geräte wie Mediaplayer, Spielgeräte und Mobiltelefone sind einige Beispiele für Mikrocontroller, die in Touchscreen-Bildschirme integriert sind.
Automobile: Der Mikrocontroller 8051 entdeckt eine breite Anerkennung bei der Lieferung von Automobillösungen. Sie werden in Hybrid-Kraftfahrzeugen häufig zur Steuerung von Motorschwankungen eingesetzt. Auch Arbeiten wie Tempomat und Bremsschutz haben es möglich gemacht, Mikrocontroller zusammenzuführen.
Medizinische Geräte: Praktische medizinische Geräte wie Glukose- und Blutdruckmessgeräte bringen Mikrocontroller ins Spiel, um die Messungen sichtbar zu machen, und bieten so eine höhere Zuverlässigkeit bei der Bereitstellung korrekter medizinischer Ergebnisse.
Medizinische Geräte: Praktische medizinische Geräte wie Glukose- und Blutdruckmessgeräte bringen Mikrocontroller ins Spiel, um die Messungen sichtbar zu machen, und bieten so eine höhere Zuverlässigkeit bei der Bereitstellung korrekter medizinischer Ergebnisse.