8051 mikrokontroler Architektura i schemat blokowy z aplikacjami

Architektura mikrokontrolera 8051

mikrokontroler 8051 jest jednym z podstawowych typów mikrokontrolerów, zaprojektowanym przez firmę Intel w latach 80-tych. mikrokontroler ten został oparty na architekturze Harvardu i opracowany głównie do stosowania w technologii systemów wbudowanych. Zwykle mikrokontroler ten został opracowany przy użyciu technologii NMOS, która wymaga większej mocy do działania. Dlatego Intel przeprojektował mikrokontroler 8051 przy użyciu technologii CMOS, a ich zaktualizowane wersje miały literę C w nazwie, na przykład 80C51 jest to mikrokontroler 8-bitowy. Te najnowsze mikrokontrolery wymagają mniej mocy do działania w porównaniu do ich poprzednich wersji. Mikrokontroler 8051 posiada dwie magistrale i dwie przestrzenie pamięci o wymiarach 64K X 8 dla jednostek programowych i danych. Posiada 8-bitową jednostkę przetwarzania i 8-bitowe jednostki akumulacyjne.

8051 Architektura mikrokontrolera

poniższy schemat przedstawia architekturę mikrokontrolera 8051 . Przyjrzyjmy siÄ ™ kaĹĽdej czÄ ™ Ĺ ” ci lub bloku tej architektury mikrokontrolera.

8051 Architektura mikrokontrolerów

jednostka centralna (CPU)

jak wiemy, procesor jest mózgiem każdego urządzenia przetwarzającego mikrokontrolera. Monitoruje i kontroluje wszystkie operacje wykonywane na mikrokontrolerach. Użytkownik nie ma kontroli nad pracą procesora bezpośrednio . Czyta program napisany w pamięci ROM i wykonuje je i wykonuje oczekiwane zadanie tej aplikacji.

przerywa

jak sama nazwa wskazuje, przerwanie jest wywołaniem podprogramu, które przerywa główne operacje lub pracę mikrokontrolerów i powoduje, że wykonuje on dowolny inny program, który jest ważniejszy w czasie działania. Funkcja przerwania jest bardzo przydatna, ponieważ pomaga w przypadku operacji awaryjnych. Przerwania daje nam mechanizm wstrzymania bieżących operacji, wykonania podprogramu, a następnie wznawia do innego rodzaju operacji.

mikrokontroler 8051 może być skonfigurowany w taki sposób, że tymczasowo kończy lub wstrzymuje program główny w przypadku wystąpienia przerwań. Po zakończeniu podprogramu rozpoczyna się wykonywanie programu głównego. Zasadniczo w mikrokontrolerze 8051 znajduje się pięć źródeł przerwań. Poniżej pokazano 5 przerwań wektorowych

• TFO
• INT1
• TF1
• R1/T1

spośród nich (INT0) i (INT1) są zewnętrznymi przerwaniami, które mogą być wywołane ujemną krawędzią lub niskim poziomem. Gdy wszystkie te przerwania są aktywowane, ustaw odpowiednie flogi, z wyjątkiem przerwania szeregowego,.Flagi przerwań są czyszczone, gdy procesor rozgałęzia się do procedury obsługi przerwań (ISR). Zewnętrzne flagi przerwań są czyszczone, gdy procesor rozgałęzia się do procedury obsługi przerwań, zapewnia, że przerwanie jest wyzwalane ujemną krawędzią, podczas gdy timery i przerwania portu szeregowego dwa z nich są przerwaniami zewnętrznymi, dwa z nich są przerwaniami timera i jednym terminalem przerwania portu szeregowego w ogóle.

pamięć

mikrokontroler wymaga programu będącego zbiorem instrukcji. Ten program mówi mikrokontrolerowi do wykonywania określonych zadań. Programy te wymagają pamięci, na której mogą być zapisywane i odczytywane przez mikrokontroler do wykonywania określonych operacji konkretnego zadania. Pamięć, która jest używana do przechowywania programu mikrokontrolera, jest znana jako pamięć kodu lub pamięć programów aplikacji. Jest znany jako pamięć ROM mikrokontrolera również wymaga pamięci do przechowywania danych lub operandów tymczasowo mikrokontrolera. Pamięć danych 8051 służy do przechowywania danych tymczasowo do pracy jest znana pamięć RAM. Mikrokontroler 8051 posiada 4K pamięci kodowej lub programowej, która posiada 4KB ROM oraz 128 bajtów pamięci danych RAM.

BUS

zasadniczo Bus jest zbiorem przewodów, które działają jako kanał komunikacyjny lub medium do przesyłania danych. Magistrale te składają się z 8, 16 lub więcej przewodów mikrokontrolera. W ten sposób mogą przenosić 8 bitów,16 bitów jednocześnie. Wynajmij dwa typy szyn, które są pokazane poniżej

• Szyna Adresowa
• szyna danych

Szyna Adresowa: mikrokontroler 8051 ma 16-bitową magistralę adresową do przesyłania danych. Służy do adresowania lokalizacji pamięci i przenoszenia adresu z procesora do pamięci mikrokontrolera. Posiada cztery tryby adresowania, które są

• tryb natychmiastowego adresowania.
• Adres banku (lub) tryb adresowania rejestru.
• tryb adresowania bezpośredniego.
• Rejestruj tryb adresowania pośredniego.

szyna danych: mikrokontroler 8051 posiada 8 bitów szyny danych, która służy do przenoszenia danych poszczególnych aplikacji.

oscylator

ogólnie wiemy, że mikrokontroler jest urządzeniem, dlatego do działania aplikacji mikrokontrolera wymaga impulsów zegarowych. W tym celu mikrokontroler 8051 posiada wbudowany oscylator, który pracuje jako źródło zegara dla jednostki centralnej mikrokontrolera. Impulsy wyjściowe oscylatora są stabilne. Umożliwia więc zsynchronizowaną pracę wszystkich części mikrokontrolera 8051.

Port wejścia / Wyjścia

normalnie mikrokontroler jest używany w systemach wbudowanych do sterowania pracą maszyn w mikrokontrolerze. Dlatego do podłączenia go do innych maszyn, urządzeń lub urządzeń peryferyjnych potrzebujemy portów we / wy w interfejsie mikrokontrolera. W tym celu mikrokontroler 8051 posiada 4 porty wejściowe i wyjściowe do podłączenia go do innych urządzeń peryferyjnych

timery/liczniki

mikrokontroler 8051 posiada dwa 16-bitowe timery i liczniki. Liczniki te są ponownie podzielone na rejestr 8-bitowy. Liczniki służą do pomiaru interwałów w celu określenia szerokości impulsów impulsów.

zastosowania mikrokontrolera 8051

niektóre zastosowania 8051 są głównie używane w codziennym życiu & zastosowania przemysłowe również niektóre z tych zastosowań są pokazane poniżej

• urządzenia do wykrywania i sterowania światłem
• urządzenia do wykrywania i sterowania temperaturą
• Wykrywanie ognia i urządzenia bezpieczeństwa
• aplikacje samochodowe
• Aplikacje obronne

niektóre zastosowania przemysłowe mikrokontrolera i jego aplikacji

• urządzenia oprzyrządowania przemysłowego
• proces urządzenia sterujące

niektóre z 8051 urządzeń mikrokontrolerów są używane w aplikacjach pomiarowych

• Aplikacje woltomierza
• Obiekty pomiarowe i obrotowe
• Obiekty miernika Prądu
• ręczny system pomiarowy

8051 Aplikacje mikrokontrolera w systemach wbudowanych

zastosowania mikrokontrolera 8051 obejmują projekty oparte na 8051. Poniżej znajduje się lista 8051 projektów.

• Arduino Managed High Sensitive LDR based Power Saver for Street Light Control System
• System Monitorowania Wilgotności Temperatury gleby oparty na bezprzewodowych sieciach czujników wykorzystujących Arduino
• Elektroniczny System paszportowy oparty na RFID do łatwego zarządzania za pomocą Arduino
• Arduino based RFID Sensed Device Access
• Arduino based kontrola prędkości silnika prądu stałego
• Robot liniowy oparty na Arduino
• automatyczny system odczytu liczników oparty na Zigbee
• rozliczanie liczników energii elektrycznej w oparciu o GSM z wyświetlaczem na miejscu
• Android Rozpoznawanie mowy przez telefon wykrywanie poleceń głosowych Wyświetlacz tablicy ogłoszeń
• system wskazywania dostępności parkingu
• sterowane głosem urządzenia domowe
• Zdalne sterowanie urządzeniami domowymi
• sterowanie elektryczne za pomocą myszy PC za pomocą aplikacji VB
• System Oświetlenia Słonecznego autostrady z automatycznym wyłączaniem w ciągu dnia
• bezprzewodowy Licznik Energii oparty na mikrokontrolerze 8051
• Farmer friendly solar based Electric Fence do odstraszania cattles
• Wykrywanie ruchu pojazdu latarnia uliczna z funkcją automatycznego wyłączania w ciągu dnia

aby dowiedzieć się więcej o architekturze ARM MCQs & mikrokontrolery MCQs