Che cos’è un microcontrollore 8051?

Microcontrollori: è un circuito integrato programmabile (IC) costituito da una piccola CPU, RAM e pin di I/O. Le unità microcontroller (MCU) sono ampiamente utilizzate in molti dispositivi.

CPU: esegue l’elaborazione ed è considerato come la mente del microcontrollore. Dando istruzioni al MCU, si può comunicare con i pin I/O e controllarli secondo le esigenze.

Memoria: memorizza le istruzioni e i dati richiesti dal microcontrollore.

Bus: funge da mezzo di comunicazione tra i componenti per il trasferimento dei dati.

8051 Microcontrollore

Dopo il primo microcontrollore 8051 è stato progettato da Intel nel 1980, diverse varianti potenti sono state fatte aggiungendo ADC, amplificatori operazionali e altro ancora. Insieme a questi, il microcontrollore 8051 aveva un bus di indirizzi a 16 bit per il trasferimento dei dati accompagnato da un bus di dati a 8 bit per il trasporto di dati per applicazioni particolari.

L’attuale microcontrollore appartiene alla famiglia di microcontrollori a 8 bit ed è dotato di 128Kb di RAM, 4Kb di ROM, 4 porte, 2 timer e 1 porta seriale tutti su un singolo chip. Questi chip possono essere facilmente programmati utilizzando il linguaggio assembly.

Applicazione

Gli MCU 8051 sono ampiamente utilizzati in sistemi embedded, aeronautica, tecnologia spaziale, sistemi di gestione dei trasporti, robotica, comunicazione, automotive e in molti campi diversi.

Questi circuiti integrati possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni embedded per diversi progetti che coinvolgono l’elettronica e la robotica. Alcuni sono:

• Messaggio commovente di Display LCD
• Carburante antifurto
• Indicatore del Livello dell’Acqua
• RF in Base Multiuso Dispositivo
• Microcontrollore basato su Tachimetro
• microcontrollore a partire basato su Tono anello player
• Microcontrollore basato su Termometro

Pin e le Funzioni del Microcontrollore 8051

Il 8051 arriva in un Dual Inline Package (DIP ) e si compone di 40 pin ho.e 20 perni su entrambi i lati della MCU (come mostrato nella foto. sotto). Tutti questi 40 pin sono stati specificati per diversi scopi e funzioni di I/O come lettura-scrittura analogica / digitale, interrupt e comunicazione seriale.

Pin 1-8: questi sono indicati come pin della porta 1 e vengono utilizzati per eseguire semplici operazioni di I/O. Questi pin possono essere configurati cambiando il loro stato logico su 0 o 1.

Pin 9: Questo è noto come il pin di RESET per il ripristino del microcontrollore. Per terminare un’attività in esecuzione del microcontrollore, questo pin può essere utilizzato.

Pin 10-17: Questi sono indicati come porta 3 pin. Simile ai pin della porta 1, i pin della porta 3 vengono utilizzati come porta di ingresso-uscita universale insieme all’esecuzione di alcune altre funzioni come descritto di seguito:

P3.0 (RXD): Si tratta di un pin seriale per la ricezione dei dati. Viene utilizzato per stabilire la comunicazione seriale per ricevere i dati attraverso il segnale di ingresso.

P3.1 (TXD): Anche questo è un pin seriale. Viene utilizzato per la trasmissione dei dati attraverso il segnale di uscita tramite la porta seriale.

P3.2 e P3.3: Questi pin vengono utilizzati per interrupt hardware esterni.

P3.4 e P3.5 (T0 e T1): Si tratta di pin timer che possono essere collegati con un contatore a 16 bit.

P3.6: Si tratta di un pin di scrittura di memoria per la scrittura di dati in memoria esterna.

P3.7: Si tratta di un pin di lettura della memoria esterna per la lettura dei dati dalla memoria esterna.

Pin 18 e 19: Questi sono i pin per oscillatori esterni e possono essere collegati a oscillatori al quarzo per fornire frequenza di clock esterna.

Pin 20: Questo è il pin di terra (GND) per il collegamento del filo GND (negativo) di sensori e moduli utilizzati con il microcontrollore.

Pin da 21 a 28: Questi sono indicati come porta 2 pin. Sono bidirezionali e utilizzati per interfacciare la memoria esterna con il microcontrollore

Pin29: Questo pin è noto come Program Store Enable (PSEN). È usato per leggere la memoria esterna.

Pin 30: Questo pin è noto come Indirizzo Latch Enable (ALE ). Viene utilizzato per distinguere gli indirizzi di più memorie.

Pin 31: Questo pin è noto come ingresso esterno (accesso esterno) ingresso. Viene utilizzato per abilitare e disabilitare l’interfaccia di memoria esterna.

Pin 32-Pin 39: Questi sono i pin della porta 0. Sono anche bidirezionali e utilizzati come porta I/O.

Pin 40 (VCC): È un pin per l’alimentazione di circuiti con +5V.

Architettura 8051

L ‘ 8051 elabora i dati a 8 bit ed è un microcontrollore a 8 bit. Ecco lo schema a blocchi che mostra l’architettura del microcontrollore. Secondo esso, il 8051 è costituito da una CPU, RAM, memoria flash (EEPROM) e I/O.

Le loro periferiche comunicano utilizzando il bus dati interno che è un bus dati a 8 bit.

Il 8051 Microcontrollore caratteristiche:

• 8-bit CPU con due registri A (ACC o accumulatore) e B
• Flash ROM Interna di 8KB
• 32 I/O
• RAM Interna di 256 byte
• 8-bit del Puntatore dello Stack
• 16-bitProgram Contatore e i Dati di Puntatore (DPTR)
• Due 16-bit timer, T0 e T1
• Due esterni e tre interni interrompe
• Oscillatore di clock e circuito
• Dati Seriale del Ricevitore Trasmettitore