Microcontrôleur 8051

Le microcontrôleur 8051 a été conçu dans les années 1980 par Intel. Sa fondation était sur l'architecture de Harvard et a été développée principalement pour mettre en jeu dans Systèmes embarqués . Au début, il a été créé en utilisant la technologie NMOS, mais comme la technologie NMOS a besoin de plus de puissance pour fonctionner, Intel a donc repensé le microcontrôleur 8051 utilisant la technologie CMOS et une nouvelle édition a vu le jour avec une lettre `` C '' dans le nom du titre, à titre d'illustration: 80C51 . Ces microcontrôleurs les plus modernes ont besoin de moins de puissance pour fonctionner que leurs prédécesseurs.

Le microcontrôleur 8051 comporte deux bus, un pour le programme et un autre pour les données. En conséquence, il dispose de deux salles de stockage pour le programme et les données de 64K par 8 tailles. Le microcontrôleur comprend un accumulateur 8 bits et une unité de traitement 8 bits. Il se compose également d'un registre B de 8 bits en tant que blocs fonctionnant principalement et la programmation du microcontrôleur 8051 est effectuée avec langage C intégré en utilisant le logiciel Keil. Il possède également plusieurs autres registres 8 bits et 16 bits.

Pour le fonctionnement et le traitement internes du microcontrôleur, le 8051 est livré avec une RAM intégrée intégrée. Il s'agit de la mémoire principale utilisée pour stocker des données temporaires. Il s'agit d'une mémoire imprévisible, c'est-à-dire que ses données peuvent être perdues lorsque l'alimentation du microcontrôleur est coupée.

Il existe de nombreuses applications avec un microcontrôleur 8051. Alors, Projets de microcontrôleur 8051 ont une grande importance dans la dernière année d'ingénierie.

Architecture du microcontrôleur 8051:

Le schéma de principe du microcontrôleur 8051 est illustré ci-dessous. Examinons de plus près les caractéristiques de la conception du microcontrôleur 8051:

Schéma fonctionnel du microcontrôleur 8051

CPU (unité centrale de traitement):

Comme vous le savez peut-être, l'unité centrale de traitement ou l'UC est l'esprit de toute machine de traitement. Il scrute et gère tous les processus exécutés dans le microcontrôleur. L'utilisateur n'a aucun pouvoir sur le fonctionnement de la CPU. Il interprète le programme imprimé dans l'espace de stockage (ROM) et les exécute tous et fait le devoir projeté. CPU gère différents types de registres dans les microcontrôleurs 8051 .

Interruptions:

Comme le titre proposé, Interrupt est un appel de sous-programme qui lit la fonction ou le travail clé du microcontrôleur et l'aide à exécuter un autre programme qui est alors très important. Le caractéristique de 8051 Interrupt est extrêmement constructif car il aide dans les cas d'urgence. Les interruptions nous fournissent une méthode pour reporter ou retarder le processus en cours, effectuer une tâche de sous-routine, puis redémarrer à nouveau la mise en œuvre du programme standard.

Le microcontrôleur 8051 peut être assemblé de telle manière qu'il arrête momentanément ou interrompt le programme de base au moment où l'interruption se produit. Lorsque la tâche de sous-routine est terminée, la mise en œuvre du programme de base démarre automatiquement comme d'habitude. Il y a 5 alimentations d'interruption dans le microcontrôleur 8051, deux sur cinq sont des interruptions périphériques, deux sont des interruptions de minuterie et une est une interruption de port série.

Mémoire:

Le micro-contrôleur a besoin d'un programme qui est un ensemble de commandes. Ce programme éclaire le microcontrôleur pour effectuer des tâches précises. Ces programmes ont besoin d'un espace de stockage sur lequel ils peuvent être accumulés et interprétés par le microcontrôleur pour agir sur tout processus spécifique. La mémoire mise en jeu pour accumuler le programme du microcontrôleur est reconnue comme mémoire de programme ou mémoire de code. Dans un langage courant, il est également connu sous le nom de mémoire en lecture seule ou ROM.

Le microcontrôleur a également besoin de mémoire pour accumuler des données ou des opérandes à court terme. L'espace de stockage qui est utilisé pour le stockage momentané des données pour le fonctionnement est reconnu comme mémoire de données et nous utilisons la mémoire vive ou RAM pour cette raison principale. Le microcontrôleur 8051 contient une mémoire de code ou une mémoire de programme 4K de sorte qu'elle a 4KB Rom et il comprend également une mémoire de données (RAM) de 128 octets.

Bus:

Fondamentalement, Bus est un groupe de fils qui fonctionnent comme un canal de communication ou un moyen pour le transfert de données. Ces bus comprennent 8, 16 câbles ou plus. En conséquence, un bus peut porter 8 bits, 16 bits au total. Il existe deux types de bus:

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Adresse Bus: Le microcontrôleur 8051 se compose d'un bus d'adresses 16 bits. Il est mis en jeu pour adresser des positions de mémoire. Il est également utilisé pour transmettre l'adresse de l'unité centrale de traitement à la mémoire.
Bus de données: Le microcontrôleur 8051 comprend un bus de données de 8 bits. Il est utilisé pour transporter des données.

Oscillateur:

Comme nous le constatons tous, le microcontrôleur est un équipement de circuit numérique, il a donc besoin d'une minuterie pour sa fonction. Pour cette fonction, le microcontrôleur 8051 se compose d'un oscillateur sur puce qui sert de source de temps pour le CPU (Central Processing Unit). Comme les coups de productivité de l'oscillateur sont stables en conséquence, cela facilite l'utilisation harmonisée de toutes les pièces du microcontrôleur 8051. Port d'entrée / sortie: Comme nous le savons, le microcontrôleur est utilisé dans les systèmes embarqués pour gérer les fonctions des appareils.

Ainsi, pour le rassembler vers d'autres machines, gadgets ou périphériques, nous avons besoin de ports d'interfaçage E / S (entrée / sortie) dans le micro-contrôleur. Pour cette fonction, le micro-contrôleur 8051 se compose de 4 ports d'entrée / sortie pour l'unir à d'autres périphériques. 8051 est incorporé avec deux compteurs et minuteries 16 bits . Les compteurs sont séparés en registres 8 bits. Les minuteries sont utilisées pour mesurer les intervalles, pour connaître la largeur d'impulsion, etc.

Schéma des broches du microcontrôleur 8051

Pour expliquer le schéma des broches et la configuration des broches du microcontrôleur 8051, nous prenons en considération un boîtier double en ligne à 40 broches (DIP). Voyons maintenant la configuration des broches en bref: -

Broches 1 à 8: - reconnu comme port 1. Contrairement aux autres ports, ce port n’a aucune autre fonction. Le port 1 est un port d'entrée / sortie quasi bidirectionnel tiré vers le haut au niveau national.

Broche 9: - Comme indiqué précédemment, la broche RESET est utilisée pour régler le microcontrôleur 8051 à ses valeurs primaires, alors que le microcontrôleur fonctionne ou au début de l'application. La broche RESET doit être réglée surélevée pour deux rotations de la machine.

Broches 10 à 17: - reconnu comme Port 3. Ce port fournit également plusieurs autres fonctions telles que l'entrée de minuterie, les interruptions, les indicateurs de communication série TxD & RxD, les indicateurs de contrôle pour l'interfaçage de la mémoire extérieure WR & RD, etc. Il s'agit d'un port domestique avec quasi bidirectionnel port à l'intérieur.

Broches 18 et 19: - Ceux-ci sont utilisés pour interfacer un cristal externe pour donner une horloge système.

Broche 20: - Intitulé Vss - il symbolise l'association de masse (0 V).

Broches- 21-28: - reconnu comme Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - autre que de servir de port d'entrée / sortie, les indicateurs de bus d'adresse d'ordre supérieur sont multiplexés avec ce port quasi bidirectionnel.

Broche - 29: - Program Store Enable ou PSEN est utilisé pour interpréter les signes de la mémoire externe du programme.

Broche 30: - L'accès externe ou l'entrée EA est utilisé pour permettre ou interdire l'interfaçage de la mémoire externe. S'il n'y a pas besoin de mémoire externe, cette broche est tirée vers le haut en la reliant à Vcc.

Broche 31: - Aka Address Latch Enable ou ALE est mis en jeu pour démultiplexer l'indication des données d'adresse du port 0 (pour l'interfaçage de la mémoire externe). Deux manettes ALE sont disponibles pour chaque rotation de la machine.

Broches 32-39: reconnu comme Port 0 (P0.0 à P0.7) - autre que de servir de port d'entrée / sortie, les signaux de bus de données et d'adresse de poids faible sont multiplexés avec ce port (pour permettre l'utilisation d'une interface mémoire externe). Cette broche est un port d'entrée / sortie bidirectionnel (le seul du microcontrôleur 8051) et des résistances de rappel externes sont nécessaires pour utiliser ce port comme entrée / sortie.

Broche 40: appelé Vcc est l'alimentation principale. En gros, c'est + 5V DC.

Applications du microcontrôleur 8051:

Les applications du microcontrôleur 8051 comprennent un grand nombre de machines, principalement parce qu'il est simple à intégrer dans un projet ou à assembler une machine autour de lui. Voici les points clés du projecteur:

Applications du microcontrôleur 8051

Gestion de l'énergie: Des systèmes d'appareils de mesure compétents aident à calculer la consommation d'énergie dans les applications domestiques et industrialisées. Ces systèmes de compteurs sont préparés de manière compétente en intégrant des microcontrôleurs.
Écrans tactiles: Un grand nombre de fournisseurs de microcontrôleurs intègrent des capacités de détection tactile dans leurs conceptions. Les appareils transportables tels que les lecteurs multimédias, les appareils de jeu et les téléphones portables sont quelques illustrations de microcontrôleur intégré aux écrans tactiles.
Automobiles: Le microcontrôleur 8051 découvre une large reconnaissance dans la fourniture de solutions automobiles. Ils sont largement utilisés dans les véhicules automobiles hybrides pour contrôler les variations du moteur. En outre, des travaux tels que la puissance de croisière et le mécanisme anti-frein l'ont rendu plus performant grâce à la fusion de microcontrôleurs.
Équipement médical: Des gadgets médicinaux pratiques tels que des moniteurs de glycémie et de pression artérielle mettent en jeu des microcontrôleurs, pour afficher les mesures, offrant ainsi une plus grande fiabilité en donnant des résultats médicaux corrects.
Équipement médical: Des gadgets médicinaux pratiques tels que des moniteurs de glycémie et de pression artérielle mettent en jeu des microcontrôleurs, pour afficher les mesures, offrant ainsi une plus grande fiabilité en donnant des résultats médicaux corrects.