8051 Mikrocontroller: 9 wichtige Fakten, die Sie kennen sollten

Inhalt

• Was ist ein Mikrocontroller?
• Verschiedene Adressierungsmodi des Mikrocontrollers
• 8051 Mikrocontroller-PIN-Diagramm
• 8051 Mikrocontroller-Architektur
• Speicher von 8051
• Interrupts von 8051
• Merkmale eines Mikrocontrollers
• Mikroprozessor gegen Mikrocontroller
• Anwendungen

Was ist ein Mikrocontroller?

"Ein Mikrocontroller ist ein kleiner Computer, der aus Prozessor, internem RAM, ROM oder Flash, Timern, Interrupt-Handler, serieller Schnittstelle, Ports und anderen anwendungsspezifischen Geräten besteht."

• Ein Mikrocontroller wird verwendet, wenn die Speichervoraussetzung für Berechnungen klein ist und die Programme und Ports für Steuerungs- und Kommunikationszwecke verwendet werden.
• Zum Beispiel sind 8051, PIC und ARM die Standard-Mikrocontroller.

Hauptmerkmale des 8051 Mikrocontrollers:

• 8-Bit-ALU und -Akkumulator, 8-Bit-Register, 8-Bit-Datenbus und 2 × 16-Bit-Adressbus / Programmzähler / Datenzeiger und zugehörige 8/11/16-Bit-Operationen.
• Schnelle Unterbrechung mit Betriebsregister.
• Energiesparmodus.

Adressierungsmodus des 8051-Mikrocontrollers:

"Ein Adressierungsmodus gibt an, mit welcher Methode ein bestimmter Speicherort adressiert wird."

Der 8051-Mikrocontroller verfügt über fünf wichtige Adressierungsmodi:

Jeder dieser Adressierungsmodi bietet wichtige Flexibilität.

Sofortige Adressierung

Die sofortige Adressierung entspricht den Daten, die gemäß dem Opcode sofort im Speicher gespeichert werden sollen. Der Befehl selbst befiehlt, welcher Wert speziell in Speichern gespeichert werden kann.

ZB die Anweisung wie folgt:

MOV A, # 20H

Hier verwendet memonics eine sofortige Adressierung aus dem Grund, dass der Akkumulator mit dem genannten Wert gefüllt wird.

Bei der direkten Adressierung ist der zu ladende Wert zeitabhängig, diese Adressierung sicherlich nicht flexibel.

Indirekte Adressierung

Die indirekte Adressierung ist vergleichsweise gut und trägt in den meisten Fällen zu einem außergewöhnlichen Maß an Flexibilität bei. Dies dient nur dazu, die zusätzlichen 128 Bytes des internen RAM in einem 8051 abzurufen. Ein Beispiel ist wie

MOV A, @ R0

Diese Anweisung basiert auf dem 8051-Mikrocontroller, um den Wert des R0-Registers noch einmal zu überprüfen. Der 8051 lädt dann den Akku mit den Informationen des internen RAM, die sich an der im R0-Register angegebenen Adresse befinden.

Nehmen wir zum Beispiel an, R0 behält den Wert 50H und die Adresse 50H den Wert 66H. Wenn der oben erwähnte Befehl implementiert ist, bewertet der 8051 den Wert von R0. Da R0 50H behält, findet der 8051 den Wert dieser internen RAM-Adresse 50H und behält ihn im Akkumulator. Indirekte Adressierung identifiziert konsistent den internen RAM; es bezieht sich auf einen SFR

Extern direkt

Der externe Speicher wird mithilfe einer Reihe von Anweisungen verwendet, die eine externe Direktadressierung verwenden. Es gibt zwei solche Arten von Befehlen, die für externe direkte Adressierungsoperationen verwendet werden können

MOVX A, @DPTR

MOVX @DPTR, A.

Hier verwenden die beiden Steuerelemente DPTR. In diesen Befehlen sollte DPTR zuerst unter Verwendung des Speicherorts des externen Speichers geladen werden, der gelesen oder geschrieben werden soll. Nachdem DPTR die richtige externe Speicherkarte beibehalten hat, überträgt der erste Befehl den Inhalt der externen Speicheradresse an den Akku. Der nächste Befehl wird das Gegenteil tun; Es ermöglicht das Schreiben des Akkumulatorwerts in die externe Speicheradresse, auf die DPTR bereits zeigt.

Extern indirekt

Externer Speicher kann unter Verwendung einer indirekten Adressierung erfasst werden, die als externe indirekte Adressierung bekannt ist. Diese Art der Adressierung wird im Allgemeinen bei relativ kleinen Aufgaben verwendet, die eine relativ geringe Anzahl von externem RAM aufweisen. Ein solches Beispiel ist

MOVX @ R0, A.

Der Wert von R0 muss gelesen werden und der Wert des Akkumulators stammt vom externen RAM-Speicherort. In Anbetracht dessen, dass der Wert von R0 einfach 00 bis FFh sein könnte und auf 256 Bytes begrenzt ist. Einsatz externer indirekter Adressierung; Trotzdem ist es normalerweise einfacher, den externen Direktmodus zu verwenden, wenn die Aufgabe mehr als 256 Byte hat.

Architektur des 8051 Mikrocontrollers:

• 8051 ist mit einer 8-Bit-CPU mit einem Booleschen Prozessor ausgestattet.
• 5 Interrupts. 2 Externe, 2 Prioritätsstufen.
• Dies hat zwei XNUMX-Bit-Timer / Zähler.
• Eine programmierbare serielle Vollduplex-Schnittstelle.
• Insgesamt 32 E / A-Leitungen.
• Ausgestattet mit 4 KB On-Chip-ROM; EPROM ist auch in einigen Modellen verfügbar.
• 128 Bytes On-Chip-RAM, gerade genug für viele Einzelchips.

PIN-Diagramm des 8051-Mikrocontrollers:

8051 Mikrocontroller-PIN-Konfiguration:

PIN 1 bis 8

Diese Pins werden im Allgemeinen je nach Benutzeranforderungen als E / A oder O / P verwendet.

PIN9:

Dies wird als Rücksetzzweck verwendet; Im Allgemeinen hält der HL-Signalstift die MCU an und löscht alle Register. Wenn dieser Pin wieder auf LO steht, wird ein neues Programm gestartet.

PIN 10 - 17:

Diese werden wie bei Port 1 verwendet, wobei jeder dieser Pins als universelles i / p oder o / p verwendet werden könnte.

Pin 10:

RXD-Ac als serielle E / A für den asynchronen Transfer, ansonsten Taktausgang für den synchronen Betriebsmodus.

Pin 11:

TXD - Dient als serielles O / P für die asynchrone Übertragung, andernfalls als Taktausgang für den synchronen Betriebsmodus.

Pin 12:

INT0- Dies ist für den Eingangsinterrupt 0

Pin 13:

INT1- Dies ist für den Eingangsinterrupt 1

Pin 14:

T0- Dies wird für die Takteingabe des Timers 0 verwendet

Pin 15:

T1- Dies ist für die Takteingabe des Timers 1 vorgesehen

Pin 16:

WR- Dies ist für die Steuerung des Schreibvorgangs von einem externen RAM-Speichergerät.

Pin 17:

RD- Dieser Pin ist für den Lesebetrieb im externen RAM-Speicher vorgesehen

PIN 18-19:

X2 und X1 - Diese sind für den Eingangs- und Ausgangsbetrieb des internen Oszillators vorgesehen

PIN20:

GND-Ground; Dies dient zur Erdung des Chips.

PIN 21-28:

Port 2 - vorläufiger externer Speicher ist nicht vorhanden, Port 2 funktioniert als universelle E / A-Operation.

PIN29:

PSEN: Die MCU wird ausgelöst, nachdem jedes Byte aus dem Programmspeicher gelesen wurde. Wenn ein externer Speicher für Programmspeicherzwecke verwendet wird, wird PSEN der Steueroperation zugeordnet.

PIN30:

ALE: Dies hat eine wichtige Funktion vor dem Lesen des externen Speichers. Die MCU sendet das untere Byte der Adressregister an den Port-P0 und löst den Ausgangs-ALE aus.

PIN31:

EA: Das LOW-Signal bezieht sich auf den Port P2 und P3 zum Transportieren von Adressen unabhängig vom Speicherstatus.

PIN 32-39: 

Port 0: Analog zu Port 2 können die Pins von Port 0 als universelle E / A verwendet werden. Der P0 fungiert als Adresse O / P, wenn sich der ALE-Pin im hohen Zustand befindet.

PIN40:

VCC: Dies ist für eine + 5V Gleichstromversorgung.

Interrupts des 8051-Mikrocontrollers:

In 8051 werden fünf Interrupts bereitgestellt. Drei Sätze werden automatisch durch interne Operationen und zwei weitere werden durch ein externes Signal ausgelöst, das mit den Pins INT0 und INT1 verbunden ist.

Automatische Interrupts sind:

1. Timer-Flag 0
2. Timer-Flag 1
3. Serial Port Interrupt (R1 oder T1)

Name unterbrechen                                          Adresse unterbrechen

Timer-Flag o 0 0 0 B.

Timer-Flag 1 0 0 1 B.

INT0 0 0 0 3

INT1 0 0 1 3

Serieller Eingang R1 / T1                             

Anwendungen des Mikrocontrollers:

• Mikrocontroller wird in Mobiltelefonen, Kameraschaltungen eingesetzt.
• Mikrocontroller werden in der Automobilindustrie häufig eingesetzt
• Computersysteme wie die Steuerung von Verkehrssignalen.
• Unterschiedliche Steuerungsvorgänge wie Heizung, Greezer, Hubsteuerung, Mikroofen usw.

Vergleich Mikroprozessor vs. Mikrocontroller:

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Soumali Bhattacharya

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Ich bin derzeit im Bereich Elektronik und Kommunikation investiert.
Meine Artikel konzentrieren sich in einem sehr einfachen, aber informativen Ansatz auf die Hauptbereiche der Kernelektronik.
Ich bin ein lebhafter Lerner und versuche, mich über die neuesten Technologien im Bereich der Elektronik auf dem Laufenden zu halten.

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