8051 Microcontroller

Ang 8051 Microcontroller ay dinisenyo noong 1980s ng Intel. Ang pundasyon nito ay nasa Harvard Architecture at nabuong pangunahin para sa paglalaro Mga naka-embed na Sistema . Sa una, nilikha ito gamit ang teknolohiyang NMOS ngunit dahil ang teknolohiyang NMOS ay nangangailangan ng mas maraming kapangyarihan upang gumana samakatuwid na muling nilayon ng Intel ang Microcontroller 8051 na gumagamit ng teknolohiyang CMOS at isang bagong edisyon ang nag-iral na may titik na 'C' sa pamagat ng pangalan, para sa paglalarawan: 80C51 . Ang mga pinaka-modernong Microcontroller na ito ay nangangailangan ng mas kaunting dami ng kapangyarihan upang gumana kumpara sa kanilang nauna.

Mayroong dalawang mga bus sa 8051 Microcontroller isa para sa programa at isa pa para sa data. Bilang isang resulta, mayroon itong dalawang mga silid sa pag-iimbak para sa parehong programa at data ng 64K ng 8 laki. Ang microcontroller ay binubuo ng 8-bit accumulator at isang 8-bit na yunit sa pagpoproseso. Ito rin ay binubuo ng 8 bit B magparehistro bilang pangunahing paggana ng mga bloke at 8051 microcontroller na programa ay tapos na naka-embed na C wika gamit ang Keil software. Mayroon din itong maraming iba pang 8 bit at 16-bit na rehistro.

Para sa panloob na paggana at pagproseso ng Microcontroller, ang 8051 ay mayroong kasamang built-in na RAM. Ito ang pangunahing memorya at nagtatrabaho para sa pagtatago ng pansamantalang data. Ito ay isang hindi mahuhulaan na memorya ibig sabihin ang data nito ay maaaring mawala kapag ang supply ng kuryente sa Microcontroller ay naka-OFF.

Maraming mga application sa isang 8051 microcontroller. Kaya, 8051 Mga Proyekto ng Microcontroller may malaking kahalagahan sa huling taon ng Engineering.

8051 Microcontroller Architecture:

Ang diagram ng microcontroller 8051 block ay ipinapakita sa ibaba. Tingnan natin nang mas malapit ang mga tampok ng 8051 disenyo ng microcontroller:

I-block ang Diagram ng 8051 Microcontroller

CPU (Central Processor Unit):

Tulad ng pamilyar sa iyo na ang Central Processor Unit o CPU ang isip ng anumang makina sa pagproseso. Sinusuri at pinamamahalaan nito ang lahat ng mga proseso na isinasagawa sa Microcontroller. Ang gumagamit ay walang kapangyarihan sa paggana ng CPU. Nabibigyang kahulugan nito ang program na nakalimbag sa storage space (ROM) at isinasagawa ang lahat ng mga ito at ginagawa ang inaasahang tungkulin. Namamahala ang CPU iba't ibang mga uri ng pagrehistro sa 8051 microcontrollers .

Nakagambala:

Tulad ng isinusulong na heading, Ang Interrupt ay isang tawag sa subroutine na binabasa ang pangunahing pag-andar o trabaho ng Microcontroller at tinutulungan itong maisagawa ang ilang iba pang programa na higit na mahalaga noon. Ang katangian ng 8051 Makagambala ay lubos na nakabubuo dahil nakakatulong ito sa mga emergency na kaso. Ang mga pagkagambala ay nagbibigay sa amin ng isang pamamaraan upang ipagpaliban o maantala ang kasalukuyang proseso, isakatuparan ang isang gawain na sub-routine at pagkatapos ay muling i-restart ang karaniwang pagpapatupad ng programa.

Ang Micro-controller 8051 ay maaaring tipunin sa isang paraang pansamantalang tumitigil o masisira ang pangunahing programa sa nangyayari sa pagkakagambala. Kapag natapos ang gawain na sub-routine pagkatapos ay ang pagpapatupad ng pangunahing programa ay awtomatikong nagsisimula tulad ng dati. Mayroong 5 nakakagambala na mga supply sa 8051 Microcontroller, dalawa sa lima ang peripheral interrupts, dalawa ang timer na nakakagambala at ang isa ay nakakagambala sa serial port.

Memorya:

Kailangan ng Micro-controller ang isang programa na isang hanay ng mga utos. Ang programang ito ay nagpapaliwanag sa Microcontroller upang maisagawa ang tumpak na mga gawain. Ang mga program na ito ay nangangailangan ng isang puwang sa pag-iimbak kung saan sila maaaring maipon at mabibigyan ng kahulugan ng Microcontroller upang kumilos sa anumang tukoy na proseso. Ang memorya na pinatugtog upang maipon ang programa ng Microcontroller ay kinikilala bilang memorya ng Program o memorya ng code. Sa karaniwang wika, kilala rin ito bilang Read-Only Memory o ROM.

Kailangan din ng microcontroller ang memorya upang magtipun-tipon ang data o mag-opera para sa maikling panahon. Ang espasyo sa pag-iimbak na pinagtatrabahuhan sa pansamantalang pag-iimbak ng data para sa paggana ay kinikilala bilang Data Memory at gumagamit kami ng Random Access Memory o RAM para sa prinsipyong ito. Naglalaman ang Microcontroller 8051 ng memorya ng code o memorya ng programa 4K upang mayroong 4KB Rom at naglalaman din ito ng memorya ng data (RAM) na 128 bytes.

Bus:

Ang Fundamentally Bus ay isang pangkat ng mga wires na gumagalaw bilang isang kanal ng komunikasyon o ibig sabihin para sa paglilipat ng Data. Ang mga bus na ito ay binubuo ng 8, 16 o higit pang mga cable. Bilang isang resulta, ang isang bus ay maaaring magdala ng 8 bits, 16 na kabuuan. Mayroong dalawang uri ng mga bus:

“paano gumagana ang mga flex sensor ”

Address Bus: Ang Microcontroller 8051 ay binubuo ng 16-bit address bus. Naglalaro ito upang matugunan ang mga posisyon sa memorya. Ginagamit din ito upang maipadala ang address mula sa Central Processing Unit patungong Memory.
Mga datos: Ang Microcontroller 8051 ay binubuo ng 8 bits data bus. Nagtatrabaho ito upang mag-data ng cart.

Oscillator:

Tulad ng nalaman nating lahat na ang Microcontroller ay isang digital circuit piraso ng kagamitan, sa gayon kailangan ng isang timer para sa pagpapaandar nito. Para sa pagpapaandar na ito, ang Microcontroller 8051 ay binubuo ng isang on-chip oscillator na nagpapagal bilang isang mapagkukunan ng oras para sa CPU (Central Processing Unit). Tulad ng pagiging produktibo thumps ng oscillator ay matatag bilang isang resulta, pinapabilis nito ang maayos na pagtatrabaho ng lahat ng mga piraso ng 8051 Microcontroller. Input / Output Port: Tulad ng pagkakilala natin sa Microcontroller na iyon ay nagtatrabaho sa mga naka-embed na system upang pamahalaan ang mga pagpapaandar ng mga aparato.

Sa gayon upang maipon ito sa iba pang mga makinarya, gadget o peripheral na kailangan namin ng I / O (input / output) na mga interface ng interface sa Micro-controller. Para sa pagpapaandar na ito Micro-controller 8051 ay binubuo ng 4 na mga input / output port upang isama ito sa iba pang mga peripheral. Mga Tima / Mga counter: Micro-controller Ang 8051 ay isinasama sa dalawang 16 bit counter at timer . Ang mga counter ay pinaghiwalay sa 8-bit register. Ang mga timer ay ginagamit para sa pagsukat ng mga agwat, upang malaman ang lapad ng pulso, atbp.

8051 Microcontroller Pin Diagram

Para sa pagpapaliwanag ng diagram ng pin at pagsasaayos ng pin ng microcontroller 8051, isinasaalang-alang namin ang isang 40 pin na dalawahang inline package (DIP). Ngayon mag-aral tayo sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pin nang maikling: -

Mga Pin 1 - 8: - kinikilala bilang Port 1. Iba sa ibang mga port, ang port na ito ay hindi nagbibigay ng anumang iba pang layunin. Ang Port 1 ay isang pambahay na hinila, quasi bi directional Input / output port.

Pin 9: - Tulad ng ginawang malinaw na dating RESET pin ay ginagamit upang itakda ang micro-controller 8051 sa mga pangunahing halaga, samantalang ang micro-controller ay gumagana o sa maagang simula ng aplikasyon. Ang RESET pin ay dapat na itakda nakataas para sa dalawang pag-ikot ng makina.

Mga Pin 10 - 17: - kinikilala bilang Port 3. Ang port na ito ay naghahatid din ng maraming iba pang mga pag-andar tulad ng timer input, nakagagambala, mga tagapagpahiwatig ng serial na komunikasyon na TxD & RxD, mga tagapagpahiwatig ng kontrol para sa labas ng memorya na nakikipag-interfaces WR & RD, atbp port sa loob.

Mga Pin 18 at 19: - Ang mga ito ay nagtatrabaho para sa interfacing isang panlabas na kristal upang bigyan ang orasan ng system.

Pin 20: - Pinamagatang bilang Vss - sumisimbolo ito ng samahan ng ground (0 V).

Mga Pins- 21-28: - kinikilala bilang Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - maliban sa paglilingkod bilang Input / output port, ang mga tagapagpahiwatig ng bus ng senior order na bus ay multiplexed sa quasi bi directional port na ito.

Pin- 29: - Nagtatrabaho ang Program Store Enable o PSEN upang bigyang kahulugan ang mga palatandaan mula sa panlabas na memorya ng programa.

Pin-30: - Ginagamit ang External Access o EA input upang pahintulutan o pagbawal ang panlabas na pag-interface ng memorya. Kung walang pangangailangan sa panlabas na memorya, ang pin na ito ay na-drag ng mataas sa pamamagitan ng pag-link nito sa Vcc.

Pin-31: - Ang Aka Address Latch Enable o ALE ay isinasagawa upang mai-de-multiplex ang address data na indikasyon ng port 0 (para sa panlabas na memorya ng interface). Ang dalawang ALE lalamunan ay maaaring makuha para sa bawat pag-ikot ng makina.

Mga Pin 32-39: kinikilala bilang Port 0 (P0.0 to P0.7) - maliban sa paghahatid bilang Input / output port, ang mababang order ng data at mga signal ng address ng bus ay multiplexed sa port na ito (upang maibigay ang paggamit ng panlabas na memory interfacing). Ang pin na ito ay isang bi-directional Input / output port (ang solong isa sa microcontroller 8051) at panlabas na pull up resistors ay kinakailangan upang magamit ang port na ito bilang Input / output.

Pin-40: termed bilang Vcc ang punong suplay ng kuryente. Sa pamamagitan ng at malaki, ito ay + 5V DC.

Mga aplikasyon ng 8051 Microcontroller:

Ang mga aplikasyon ng microcontroller 8051 ay nagsasama ng isang malaking halaga ng mga machine, pangunahin dahil ito ay simpleng isama sa isang proyekto o upang tipunin ang isang makina sa paligid nito. Ang mga sumusunod ay ang mga pangunahing spot ng spotlight:

Mga aplikasyon ng 8051 microcontroller

Pagsasaayos ng paggamit ng enerhiya: Ang karampatang pagsukat ng mga system ng aparato ay tumutulong sa pagkalkula ng pagkonsumo ng enerhiya sa mga domestic at industriyalisadong aplikasyon. Ang mga sistemang ito ng metro ay handa nang may kakayahan sa pamamagitan ng pagsasama ng mga microcontroller.
Mga touch screen: Ang isang mataas na antas ng mga tagapagtustos ng microcontroller ay nagsasama ng mga kakayahan sa pag-sense ng touch sa kanilang mga disenyo. Ang mga madadala na aparato tulad ng mga manlalaro ng media, gaming device at cell phone ay ilang mga paglalarawan ng micro-controller na isinama sa mga touch sensing screen.
Mga Kotse: Natuklasan ng microcontroller 8051 ang malawak na pagkilala sa pagbibigay ng mga solusyon sa sasakyan. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga hybrid motor na sasakyan upang makontrol ang mga pagkakaiba-iba ng engine. Gayundin, ang mga gawa tulad ng cruise power at anti-preno na mekanismo ay nilikha itong mas may kakayahan sa pagsasama-sama ng mga micro-controler.
Mga Aparatong Medikal: Ang mga madaling gamiting gadget tulad ng glucose at mga monitor ng presyon ng dugo ay naglalaro ng mga micro-controler, upang tingnan ang mga sukat, bilang isang resulta, na nag-aalok ng mas mataas na pagiging maaasahan sa pagbibigay ng wastong mga resulta ng medikal.
Mga Aparatong Medikal: Ang mga madaling gamiting gadget tulad ng glucose at mga monitor ng presyon ng dugo ay naglalaro ng mga micro-controler, upang tingnan ang mga sukat, bilang isang resulta, na nag-aalok ng mas mataas na pagiging maaasahan sa pagbibigay ng wastong mga resulta ng medikal.