8051 Microcontroller: 9 belangrijke feiten die u moet weten

Inhoud

• Wat is een microcontroller?
• Verschillende adresseringsmodi van microcontroller
• 8051 microcontroller PIN-diagram
• 8051 microcontroller-architectuur
• Geheugen van 8051
• Onderbreekt van 8051
• Kenmerken van een microcontroller
• Microprocessor versus microcontroller
• Toepassingen

Wat is een microcontroller?

"Een microcontroller is een kleine computer die bestaat uit processor, interne RAM, ROM of flash, timers, interrupt-handler, seriële interface, poorten en andere toepassingsspecifieke apparaten."

• Een microcontroller wordt gebruikt als de geheugenvoorwaarde voor berekeningen klein is en de programma's en poorten worden gebruikt voor de controle- en communicatiedoeleinden.
• Bijvoorbeeld, 8051, PIC en ARM zijn de standaard microcontrollers.

Belangrijkste kenmerken van 8051 Microcontroller:

• 8-bit ALU en Accumulator, 8 bit registers, 8 bit databus en 2x16 bit adresbus / programmateller / data pointer en gerelateerde 8/11/16 bit bewerkingen.
• Snelle onderbreking met operationeel register.
• Energiebesparende modus.

Adresseringsmodus van 8051-microcontroller:

"Een adresseringsmodus geeft aan met welke methode een bepaalde geheugenlocatie wordt aangepakt."

Er zijn vijf belangrijke adresseermodi in de 8051-microcontroller, dit zijn:

Elk van deze adresseermodi biedt belangrijke flexibiliteit.

Onmiddellijke adressering

Onmiddellijke adressering is als de gegevens die onmiddellijk in het geheugen worden opgeslagen volgens de opcode. De instructie zelf beveelt welke waarde specifiek in herinneringen kan worden bewaard.

Bijv. De instructie als volgt:

MOV A, # 20H

Hier maakt memonics gebruik van onmiddellijke adressering omdat de accumulator zal worden gevuld met de genoemde waarde.

Bij directe adressering is de te laden waarde tijdsafhankelijk, dit adresseren zeker niet flexibel.

Indirecte adressering

Indirecte adressering is relatief gezien een heel goede die in de meeste gevallen een uitzonderlijke mate van flexibiliteit bijdraagt. Dit is alleen bedoeld om de extra 128 bytes aan interne RAM in een 8051 te krijgen. Voorbeeld is als

MOV A, @ R0

Deze instructie baseert de 8051 Microcontroller om nog eens naar de waarde van het R0-register te kijken. De 8051 laadt dan de accu met de informatie van het interne RAM-geheugen dat zich op het adres bevindt dat wordt aangegeven door het R0-register.

Laten we bijvoorbeeld zeggen dat R0 de waarde 50H behoudt en adres 50H de waarde 66H behoudt. Wanneer de bovengenoemde instructie is geïmplementeerd, zal de 8051 de waarde van R0 beoordelen. Aangezien R0 50H behoudt, zal de 8051 de waarde van dit interne RAM-adres 50H vinden en in de accumulator bewaren. Indirecte adressering identificeert consequent interne RAM; het verwijst naar een SFR

Externe direct

Het externe geheugen wordt betreden door middel van een reeks instructies die gebruik maken van 'externe directe' adressering. Er zijn twee van dit soort commando's die kunnen worden gebruikt voor externe directe adresseringsbewerkingen, namelijk

MOVX A, @DPTR

MOVX @DPTR, A

Hier gebruiken de twee bedieningselementen DPTR. Bij deze opdrachten moet DPTR eerst worden geladen met behulp van de locatie van het externe geheugen dat moet worden gelezen of geschreven. Nadat DPTR de juiste externe geheugenkaart heeft behouden, zal de eerste opdracht de inhoud van het externe geheugenadres naar de accumulator verzenden. Het volgende commando doet het tegenovergestelde; het maakt het mogelijk om de waarde van de accumulator te schrijven naar het externe geheugenadres waarnaar al door DPTR wordt verwezen.

Externe indirecte

Extern geheugen kan worden verkregen met behulp van een indirecte adressering die bekend staat als externe indirecte adressering. Dit soort adressering wordt over het algemeen gebruikt bij relatief kleine taken die een vrij bescheiden aantal externe RAM hebben. Een dergelijk voorbeeld is

MOVX @ R0, A

De waarde van R0 moet worden gelezen en de waarde van de accu is afkomstig van een externe RAM-locatie. Gezien het feit dat de waarde van R0 eenvoudigweg 00 tot en met FFh kan zijn, en beperkt is tot 256 bytes. Gebruikmaken van externe indirecte adressering; Desalniettemin is het normaal gesproken eenvoudiger om de externe directe modus te gebruiken als de taak meer dan 256 bytes heeft.

Architectuur van 8051 Microcontroller:

• 8051 is uitgerust met een 8-bit CPU met een Booleaanse processor.
• 5 onderbreekt. 2 externen, 2 prioriteitsniveaus.
• Dit heeft twee zestien bit timer / tellers.
• Een programmeerbare full-duplex seriële poort.
• Totaal 32 I / O-lijnen.
• Uitgerust met de 4 KB on-chip ROM; EPROM is ook beschikbaar in sommige modellen.
• 128 bytes RAM op de chip, net genoeg voor veel enkele chips.

PIN-diagram van 8051 Microcontroller:

8051 Microcontroller PIN-configuratie:

PIN 1 tot 8

Deze pinnen worden over het algemeen gebruikt als I / P of O / P volgens de gebruikersvereisten.

SPELD 9:

Dit wordt gebruikt als resetdoel; Over het algemeen stopt de HL-signaalpin de MCU en wist alle registers. Wanneer deze pin weer op LO staat, zal een nieuw programma starten.

SPELD 10 - 17:

Deze worden gebruikt zoals bij poort 1, elk van deze pinnen kan worden gebruikt als universele i / p of o / p.

Pin 10:

RXD-Ac als een seriële I / P voor de asynchrone overdracht, anders klokuitgang voor synchrone werking.

Pin 11:

TXD- fungeren als een seriële O / P voor de asynchrone overdracht, anders klokoutput voor synchrone werking.

Pin 12:

INT0- Dit is voor invoeronderbreking 0

Pin 13:

INT1- Dit is voor invoeronderbreking 1

Pin 14:

T0- Dit wordt gebruikt voor klokingang van de timer 0

Pin 15:

T1- Dit is bedoeld voor klokingang van timer 1

Pin 16:

WR- Dit is voor de schrijfbewerking die wordt bestuurd vanaf een extern RAM-geheugenapparaat.

Pin 17:

RD- Deze pin is bestemd voor leesoperaties naar extern RAM-geheugen

SPELD 18-19:

X2 en X1- Deze zijn voor invoer- en uitvoerwerking van de interne oscillator

SPELD 20:

GND- grond; Dit is om de chip te aarden.

SPELD 21-28:

Poort 2 voorlopig extern geheugen is niet aanwezig, poort 2 zal werken als een universele I / O-bewerking.

SPELD 29:

PSEN: MCU wordt geactiveerd na het lezen van elke byte uit het programmageheugen. Als een extern geheugen wordt gebruikt voor het opslaan van programma's, wordt PSEN geassocieerd met de besturingsbewerking.

SPELD 30:

ALE: Dit heeft een belangrijke functie voordat het externe geheugen wordt gelezen. MCU stuurt de onderste byte van de adresregisters naar de poort-P0 en activeert de uitvoer ALE.

SPELD 31:

EA: Het LOW-signaal verwijst naar de Port-P2 en P3 voor het transporteren van adressen ongeacht de geheugenstatus.

SPELD 32-39: 

Poort 0: analoog aan poort 2, pinnen van poort 0 kunnen worden gebruikt als universele I / O. De P0 fungeert als adres O / P als de ALE-pin zich in de hoge status bevindt.

SPELD 40:

VCC: dit is voor + 5V gelijkstroomvoeding.

Onderbrekingen van 8051 microcontroller:

Er zijn vijf interrupts voorzien in 8051. Drie sets automatisch door interne bewerkingen en andere twee worden geactiveerd door een extern signaal dat is gekoppeld aan de pinnen INT0 en INT1.

Automatische onderbrekingen zijn:

1. Timervlag 0
2. Timervlag 1
3. Seriële poortonderbreking (R1 of T1)

Naam onderbreken                                          Onderbreek adres

Timervlag o 0 0 0 B

Timervlag 1 0 0 1 B

INT0 0 0 0 3

INT1 0 0 1 3

Seriële ingang R1 / T1                             

Toepassingen van Microcontroller:

• Microcontrollers wordt gebruikt in mobiele telefoons, cameracircuits.
• Microcontrollers worden veel gebruikt in de auto-industrie
• Computersystemen zoals het besturen van verkeerslichten.
• Verschillende bedieningsfuncties zoals verwarming, greezer, liftcontrol, micro-oven etc.

Vergelijking van microprocessor versus microcontroller:

Voor meer elektronica-artikelen en antwoorden op vragen met betrekking tot elektronica klik hier

Soumali Bhattacharya

Hallo, ik ben Soumali Bhattacharya. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik ben momenteel geïnvesteerd op het gebied van elektronica en communicatie.
Mijn artikelen zijn gericht op de belangrijkste gebieden van de kernelektronica in een zeer eenvoudige maar informatieve benadering.
Ik ben een levendige leerling en probeer mezelf op de hoogte te houden van de nieuwste technologieën op het gebied van elektronica.

Laten we verbinding maken via LinkedIn –