8051 Mikrodenetleyici

8051 Mikrodenetleyici, 1980'lerde Intel tarafından tasarlandı. Temeli Harvard Mimarlık üzerindeydi ve esas olarak Gömülü sistemler . Başlangıçta NMOS teknolojisi kullanılarak oluşturuldu, ancak NMOS teknolojisinin çalışması için daha fazla güce ihtiyaç duyduğundan, CMOS teknolojisini kullanan Intel yeniden tasarlanmış Mikroişlemci 8051 ve başlık adında bir 'C' harfi bulunan yeni bir baskı, örnek olarak: 80C51 . Bu en modern Mikrodenetleyiciler, öncülerine kıyasla daha az miktarda güce ihtiyaç duyar.

8051 Mikrodenetleyicide biri program için diğeri veri için olmak üzere iki veri yolu vardır. Sonuç olarak, hem program hem de veri için 64K x 8 boyutunda iki depolama odasına sahiptir. Mikrodenetleyici, 8 bitlik bir toplayıcı ve 8 bitlik bir işlem biriminden oluşur. Aynı zamanda büyük işlevli bloklar olarak 8 bit B yazmacından oluşur ve 8051 mikrodenetleyici programlaması ile yapılır. gömülü C dili Keil yazılımını kullanarak. Ayrıca birkaç başka 8 bit ve 16 bit yazmaçlara sahiptir.

Dahili çalışma ve işleme için Mikrodenetleyici, 8051 entegre yerleşik RAM ile birlikte gelir. Bu birincil bellektir ve geçici verileri depolamak için kullanılır. Öngörülemeyen bir bellektir, yani Mikroişlemciye giden güç kaynağı KAPALI konuma getirildiğinde verileri kaybolabilir.

8051 mikrodenetleyiciye sahip birçok uygulama vardır. Yani, 8051 Mikrodenetleyici Projeleri Mühendislik son yılında büyük önemi var.

8051 Mikrodenetleyici Mimarisi:

Mikrodenetleyici 8051 blok diyagramı aşağıda gösterilmiştir. 8051 mikro denetleyici tasarımının özelliklerine daha yakından bakalım:

8051 Mikrodenetleyicinin Blok Şeması

CPU (Merkezi İşlemci Birimi):

Bildiğiniz gibi Merkezi İşlemci Birimi veya CPU herhangi bir işleme makinesinin zihnidir. Mikrodenetleyicide gerçekleştirilen tüm süreçleri inceler ve yönetir. Kullanıcının CPU'nun işleyişi üzerinde hiçbir gücü yoktur. Depolama alanına (ROM) basılan programı yorumlar ve hepsini gerçekleştirir ve öngörülen görevi yapar. CPU yönetir 8051 mikro denetleyicide farklı yazmaç türleri .

Kesmeler:

Başlığın ileri sürdüğü gibi, Kesme, Mikroişlemcinin temel işlevini veya işini okuyan ve daha sonra çok önemli olan başka bir programı gerçekleştirmesine yardımcı olan bir alt rutin çağrısıdır. 8051 Kesmenin karakteristiği acil durumlarda yardımcı olduğu için son derece yapıcıdır. Kesintiler bize mevcut süreci ertelemek veya geciktirmek, bir alt rutin görevi gerçekleştirmek ve ardından standart program uygulamasını yeniden başlatmak için bir yöntem sağlar.

Mikro denetleyici 8051, kesinti olduğunda çekirdek programı anlık olarak durduracak veya bozacak şekilde monte edilebilir. Alt rutin görev tamamlandığında, çekirdek programın uygulanması her zamanki gibi otomatik olarak başlar. 8051 Mikrodenetleyicide 5 kesme kaynağı vardır, beşte ikisi çevresel kesmelerdir, ikisi zamanlayıcı kesmeleri ve biri seri bağlantı noktası kesmesidir.

Hafıza:

Mikro denetleyicinin bir dizi komuttan oluşan bir programa ihtiyacı vardır. Bu program, Mikroişlemci'yi hassas görevleri yerine getirmesi için aydınlatır. Bu programlar üzerinde biriktirilebilecekleri ve herhangi bir özel işleme göre hareket etmek için Mikroişlemci tarafından yorumlanabilecekleri bir depolama alanına ihtiyaç duyarlar. Mikroişlemcinin programını biriktirmek için devreye alınan bellek, Program belleği veya kod belleği olarak tanınır. Genel dilde, Salt Okunur Bellek veya ROM olarak da bilinir.

Mikrodenetleyicinin ayrıca kısa dönem için veri veya işlenenleri toplamak için belleğe ihtiyacı vardır. Çalışması için anlık olarak veri depolamak için kullanılan depolama alanı Veri Belleği olarak kabul edilir ve bu ilke için Rastgele Erişim Belleği veya RAM kullanırız. Mikrodenetleyici 8051, kod belleği veya program belleği 4K içerir, böylece 4KB Rom'a sahiptir ve ayrıca 128 baytlık veri belleğinden (RAM) oluşur.

Otobüs:

Temelde Veriyolu, veri aktarımı için bir iletişim kanalı veya bir araç olarak işlev gören bir teller grubudur. Bu otobüsler 8, 16 veya daha fazla kablodan oluşur. Sonuç olarak, bir veri yolu toplamda 8 bit, 16 bit taşıyabilir. İki tür otobüs vardır:

“bir tam toplayıcının kaç girişi olmalıdır? ”

Adres Veriyolu: Mikrodenetleyici 8051, 16 bit adres veriyolundan oluşur. Hafıza pozisyonlarını adreslemek için devreye alınır. Ayrıca adresi Merkezi İşlem Biriminden Belleğe iletmek için de kullanılır.
Veri Yolu: Mikrodenetleyici 8051, 8 bit veri yolundan oluşur. Verileri taşımak için kullanılır.

Osilatör:

Mikrodenetleyicinin dijital bir devre ekipmanı olduğunu hepimiz anladığımız gibi, bu nedenle işlevi için bir zamanlayıcıya ihtiyaç duyar. Bu işlev için Mikroişlemci 8051, CPU (Merkezi İşlem Birimi) için bir zaman kaynağı olarak çalışan bir çip üstü osilatörden oluşur. Osilatörün üretkenlik darbeleri sonuç olarak sabit olduğundan, 8051 Mikrodenetleyicinin tüm parçalarının uyumlu çalışmasını kolaylaştırır. Giriş / Çıkış Portu: Mikrodenetleyici, cihazların işlevlerini yönetmek için gömülü sistemlerde kullanıldığını bildiğimiz gibi.

Bu nedenle, diğer makinelere, aygıtlara veya çevre birimlerine toplamak için Mikro denetleyicide I / O (giriş / çıkış) arabirim bağlantı noktalarına ihtiyacımız var. Bu işlev için Mikro denetleyici 8051, onu diğer çevre birimlerle birleştirmek için 4 giriş / çıkış bağlantı noktasından oluşur. Sayaçlar / Sayaçlar: Mikro denetleyici 8051, iki 16 bitlik sayaç ve zamanlayıcı ile birleştirilmiştir . Sayaçlar 8 bitlik kayıtlara ayrılmıştır. Zamanlayıcılar, aralıkları ölçmek, darbe genişliğini vb. Bulmak için kullanılır.

8051 Mikrodenetleyici Pin Şeması

Mikrodenetleyicinin 8051 pin diyagramını ve pin konfigürasyonunu açıklamak için, 40 pinli çift hat içi paketi (DIP) ele alıyoruz. Şimdi kısaca pin yapılandırmasını inceleyelim: -

Pimler 1-8: - Bağlantı Noktası 1 olarak tanınır. Diğer bağlantı noktalarından farklı olarak, bu bağlantı noktası başka bir amaç sağlamaz. Port 1, yerel olarak yukarı çekilen, yarı çift yönlü bir Giriş / çıkış portudur.

PIN 9: - Daha önce açıkça belirtildiği gibi, SIFIRLAMA pimi mikro denetleyiciyi (8051) birincil değerlerine ayarlamak için kullanılırken, mikro denetleyici çalışıyor veya uygulamanın erken başlangıcında. RESET pimi, iki makine dönüşü için yükseltilmelidir.

Pim 10 - 17: - Bağlantı Noktası 3 olarak tanınır. Bu bağlantı noktası aynı zamanda zamanlayıcı girişi, kesintiler, seri iletişim göstergeleri TxD ve RxD, harici bellek arabirimi WR ve RD için kontrol göstergeleri, vb. gibi diğer birkaç işlevi de sağlar. liman içinde.

Pin 18 ve 19: - Bunlar, sistem saatini vermek üzere bir dış kristalin arayüzünü oluşturmak için kullanılır.

Pin 20: - Vss olarak adlandırılan - zemin (0 V) ilişkisini sembolize eder.

Pimler - 21-28: - Port 2 (P 2.0 - P 2.7) olarak tanınır - Giriş / çıkış portu olarak hizmet etmekten başka, üst düzey sipariş adresi veriyolu göstergeleri bu yarı çift yönlü port ile çoklanır.

Pin-29: - Program Saklama Etkinleştir veya PSEN, dış program belleğinden işaretleri yorumlamak için kullanılır.

Pin-30: - Harici erişim veya EA girişi, dış bellek arayüzüne izin vermek veya bunu yasaklamak için kullanılır. Dış hafıza ihtiyacı yoksa bu pin Vcc'ye bağlanarak yukarı çekilir.

Pin-31: - Aka Adres Mandalı Etkinleştir veya ALE, port 0'ın adres verisi göstergesinin çoğullamasını çözmek için devreye alınır (dış bellek arabirimi için). Her makine dönüşü için iki ALE pabucu elde edilebilir.

32-39 numaralı iğneler: Port 0 (P0.0 - P0.7) olarak tanınır - Giriş / çıkış portu olarak hizmet etmekten başka, düşük sıralı veri ve adres veriyolu sinyalleri bu portla çoklanır (dış bellek arayüzünün kullanımını sağlamak için). Bu pin, iki yönlü bir Giriş / çıkış portudur (mikro denetleyici 8051'deki tekli) ve bu portu Giriş / çıkış olarak kullanmak için dış çekme dirençleri gereklidir.

Pin-40: Vcc olarak adlandırılan ana güç kaynağıdır. Genel olarak, + 5V DC'dir.

8051 Mikrodenetleyicinin Uygulamaları:

Mikrodenetleyici 8051 uygulamaları büyük miktarda makine içerir, çünkü temelde bir projeye dahil etmek veya bir makineyi etrafına monte etmek kolaydır. Aşağıdakiler, spot ışığının temel noktalarıdır:

8051 mikrodenetleyicinin uygulamaları

Enerji yönetimi: Yetkili ölçüm cihazı sistemleri, evsel ve endüstriyel uygulamalarda enerji tüketiminin hesaplanmasına yardımcı olur. Bu sayaç sistemleri, mikrodenetleyiciler entegre edilerek yetkin olarak hazırlanır.
Dokunmatik ekranlar: Yüksek derecede mikro denetleyici tedarikçileri, tasarımlarına dokunma algılama yeteneklerini entegre eder. Medya oynatıcılar, oyun cihazları ve cep telefonları gibi taşınabilir cihazlar, dokunmatik algılama ekranları ile entegre mikro denetleyicinin bazı örnekleridir.
Otomobiller: Mikrodenetleyici 8051, otomobil çözümlerinin tedarikinde geniş bir tanınmayı keşfeder. Motor varyasyonlarını kontrol etmek için hibrit motorlu araçlarda yaygın olarak kullanılırlar. Ayrıca, seyir gücü ve fren önleme mekanizması gibi işler, mikro denetleyicilerin birleşmesi ile daha yetenekli hale getirmiştir.
Tıbbi cihazlar: Glikoz ve tansiyon monitörleri gibi kullanışlı tıbbi cihazlar, ölçümleri görüntülemek için mikro denetleyicileri devreye sokar ve sonuç olarak doğru tıbbi sonuçları vermede daha yüksek güvenilirlik sunar.
Tıbbi cihazlar: Glikoz ve tansiyon monitörleri gibi kullanışlı tıbbi cihazlar, ölçümleri görüntülemek için mikro denetleyicileri devreye sokar ve sonuç olarak doğru tıbbi sonuçları vermede daha yüksek güvenilirlik sunar.