8051 마이크로 컨트롤러

8051 마이크로 컨트롤러는 1980 년대 Intel에서 설계했습니다. 그 기반은 하버드 건축에 있었고 주로 임베디드 시스템 . 처음에는 NMOS 기술을 사용하여 만들어졌지만 NMOS 기술이 작동하려면 더 많은 전력이 필요하기 때문에 Intel은 CMOS 기술을 사용하는 마이크로 컨트롤러 8051을 다시 의도했으며, 그림을 위해 제목 이름에 'C'문자가 포함 된 새 버전이 탄생했습니다 : 80C51 . 이러한 최신 마이크로 컨트롤러는 이전 제품에 비해 작동하는 데 필요한 전력량이 적습니다.

8051 마이크로 컨트롤러에는 프로그램 용 버스와 데이터 용 버스가 있습니다. 결과적으로 64K x 8 크기의 프로그램 및 데이터를위한 두 개의 저장 공간이 있습니다. 마이크로 컨트롤러는 8 비트 누산기 및 8 비트 처리 장치로 구성됩니다. 또한 주요 기능 블록으로 8 비트 B 레지스터로 구성되며 8051 마이크로 컨트롤러 프로그래밍은 임베디드 C 언어 Keil 소프트웨어를 사용합니다. 또한 다른 8 비트 및 16 비트 레지스터도 있습니다.

내부 기능 및 처리 마이크로 컨트롤러를 위해 8051은 내장 RAM과 함께 제공됩니다. 이것은 프라임 메모리이며 임시 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 이는 예측할 수없는 메모리입니다. 즉, 마이크로 컨트롤러에 대한 전원 공급 장치가 꺼지면 데이터가 손실 될 수 있습니다.

8051 마이크로 컨트롤러를 사용하는 많은 애플리케이션이 있습니다. 그래서, 8051 마이크로 컨트롤러 프로젝트 엔지니어링 마지막 해에 큰 의미가 있습니다.

8051 마이크로 컨트롤러 아키텍처 :

마이크로 컨트롤러 8051 블록 다이어그램은 다음과 같습니다. 8051 마이크로 컨트롤러 설계의 기능을 자세히 살펴 보겠습니다.

8051 마이크로 컨트롤러의 블록 다이어그램

CPU (중앙 프로세서 장치) :

중앙 처리 장치 또는 CPU가 모든 처리 기계의 마음이라는 것을 알고 계실 것입니다. 마이크로 컨트롤러에서 수행되는 모든 프로세스를 면밀히 조사하고 관리합니다. 사용자는 CPU 기능에 대한 권한이 없습니다. 저장 공간 (ROM)에 인쇄 된 프로그램을 해석하여 모든 작업을 수행하고 계획된 업무를 수행합니다. CPU 관리 8051 마이크로 컨트롤러의 다양한 유형의 레지스터 .

인터럽트 :

제목에서 알 수 있듯이 Interrupt는 마이크로 컨트롤러의 주요 기능 또는 작업을 읽고 그 때 매우 중요한 다른 프로그램을 수행하는 데 도움이되는 서브 루틴 호출입니다. 그만큼 8051 인터럽트의 특성 긴급 상황에 도움이되므로 매우 건설적입니다. 인터럽트는 현재 프로세스를 연기하거나 지연하고, 하위 루틴 작업을 수행 한 다음 다시 표준 프로그램 구현을 다시 시작하는 방법을 제공합니다.

마이크로 컨트롤러 8051은 인터럽트 발생시 코어 프로그램을 일시적으로 중지하거나 중단하는 방식으로 조립할 수 있습니다. 서브 루틴 태스크가 완료되면 코어 프로그램의 구현이 평소와 같이 자동으로 시작됩니다. 8051 마이크로 컨트롤러에는 5 개의 인터럽트 공급 장치가 있으며 5 개 중 2 개는 주변 장치 인터럽트이고 2 개는 타이머 인터럽트이고 1 개는 직렬 포트 인터럽트입니다.

기억:

마이크로 컨트롤러에는 일련의 명령 인 프로그램이 필요합니다. 이 프로그램은 마이크로 컨트롤러가 정확한 작업을 수행하도록합니다. 이러한 프로그램에는 특정 프로세스에 대해 작동하기 위해 마이크로 컨트롤러가 축적하고 해석 할 수있는 저장 공간이 필요합니다. 마이크로 컨트롤러의 프로그램을 축적하기 위해 사용되는 메모리는 프로그램 메모리 또는 코드 메모리로 인식됩니다. 일반적인 언어로는 읽기 전용 메모리 또는 ROM이라고도합니다.

또한 마이크로 컨트롤러는 단기적으로 데이터 또는 피연산자를 축적하기 위해 메모리가 필요합니다. 기능을 위해 일시적으로 데이터를 저장하는 데 사용되는 저장 공간은 데이터 메모리로 인식되며 이러한 원칙을 위해 랜덤 액세스 메모리 또는 RAM을 사용합니다. 마이크로 컨트롤러 8051은 코드 메모리 또는 프로그램 메모리 4K를 포함하여 4KB Rom을 가지며 128 바이트의 데이터 메모리 (RAM)로 구성됩니다.

버스:

기본적으로 버스는 데이터 전송을위한 통신 채널 또는 수단으로 기능하는 와이어 그룹입니다. 이 버스는 8, 16 또는 그 이상의 케이블로 구성됩니다. 결과적으로 버스는 8 비트, 16 비트를 모두 지원할 수 있습니다. 두 가지 유형의 버스가 있습니다.

“전파 브리지 정류기 다이어그램 ”

주소 버스 : 마이크로 컨트롤러 8051은 16 비트 주소 버스로 구성됩니다. 메모리 위치를 처리하기 위해 사용됩니다. 중앙 처리 장치에서 메모리로 주소를 전송하는데도 사용됩니다.
데이터 버스 : 마이크로 컨트롤러 8051은 8 비트 데이터 버스로 구성됩니다. 카트 데이터에 사용됩니다.

발진기:

우리 모두가 마이크로 컨트롤러가 장비의 디지털 회로 부품이라는 것을 알고 있으므로 기능에 대한 타이머가 필요합니다. 이 기능을 위해 마이크로 컨트롤러 8051은 CPU (중앙 처리 장치)의 시간 소스로 사용되는 온칩 오실레이터로 구성됩니다. 결과적으로 발진기의 생산성 향상이 일정하기 때문에 8051 마이크로 컨트롤러의 모든 부품을 조화롭게 사용할 수 있습니다. 입 / 출력 포트 : 마이크로 컨트롤러가 장치의 기능을 관리하기 위해 임베디드 시스템에 사용된다는 사실을 알고 있습니다.

따라서 다른 기계, 장치 또는 주변 장치로 수집하려면 마이크로 컨트롤러의 I / O (입력 / 출력) 인터페이스 포트가 필요합니다. 이 기능을 위해 마이크로 컨트롤러 8051은 4 개의 입력 / 출력 포트로 구성되어 다른 주변기기와 통합됩니다. 타이머 / 카운터 : 마이크로 컨트롤러 8051은 두 개의 16 비트 카운터 및 타이머와 통합됩니다. . 카운터는 8 비트 레지스터로 분리됩니다. 타이머는 간격을 측정하고 펄스 폭을 찾는 데 사용됩니다.

8051 마이크로 컨트롤러 핀 다이어그램

마이크로 컨트롤러 8051의 핀 다이어그램과 핀 구성을 설명하기 위해 40 핀 DIP (Dual Inline Package)를 심의하고 있습니다. 이제 핀 구성을 간략하게 살펴 보겠습니다.

핀 1-8 :- 포트 1로 인식됩니다. 다른 포트와 달리이 포트는 다른 용도를 제공하지 않습니다. 포트 1은 국내에서 풀업 된 준 양방향 입력 / 출력 포트입니다.

핀 9 :- 이전에 명확하게 알 수 있듯이 RESET 핀은 마이크로 컨트롤러 8051을 기본 값으로 설정하는 데 사용되는 반면 마이크로 컨트롤러는 작동 중이거나 애플리케이션 초기에 시작됩니다. 두 번의 기계 회전을 위해 RESET 핀을 높게 설정해야합니다.

핀 10-17 :- 이 포트는 또한 타이머 입력, 인터럽트, 직렬 통신 표시기 TxD 및 RxD, 외부 메모리 인터페이스 WR 및 RD에 대한 제어 표시기 등과 같은 여러 다른 기능을 제공합니다. 이것은 준 양방향 포트를 가진 국내 풀업 포트입니다. 포트.

핀 18 및 19 :- 이들은 시스템 클럭을 제공하기 위해 외부 크리스탈을 인터페이스하는 데 사용됩니다.

핀 20 :- Vss라는 제목으로 접지 (0V) 연결을 상징합니다.

핀-21-28 :- 포트 2 (P 2.0 – P 2.7)로 인식됨 – 입력 / 출력 포트 역할을 제외하고 시니어 주문 주소 버스 표시기는이 유사 양방향 포트와 다중화됩니다.

핀-29 :- Program Store Enable 또는 PSEN은 외부 프로그램 메모리에서 부호를 해석하는 데 사용됩니다.

핀 -30 :- 외부 메모리 인터페이스를 허용하거나 금지하기 위해 외부 액세스 또는 EA 입력이 사용됩니다. 외부 메모리가 필요하지 않은 경우이 핀을 Vcc에 연결하여 높게 드래그합니다.

핀 31 :- Aka Address Latch Enable 또는 ALE를 사용하여 포트 0의 주소 데이터 표시를 역 다중화합니다 (외부 메모리 인터페이스 용). 모든 기계 회전에 대해 두 개의 ALE throb을 얻을 수 있습니다.

핀 32-39 : 포트 0으로 인식됨 (P0.0 ~ P0.7) – 입력 / 출력 포트 역할을 제외하고 하위 데이터 및 주소 버스 신호가이 포트와 다중화됩니다 (외부 메모리 인터페이스 사용을 제공하기 위해). 이 핀은 양방향 입력 / 출력 포트 (마이크로 컨트롤러 8051의 단일 포트)이며이 포트를 입력 / 출력으로 사용하려면 외부 풀업 저항이 필요합니다.

핀 -40 : Vcc는 주 전원 공급 장치입니다. 대체로 + 5V DC입니다.

8051 마이크로 컨트롤러의 응용 :

마이크로 컨트롤러 8051 애플리케이션은 주로 프로젝트에 통합하거나 주변에 기계를 조립하는 것이 간단하기 때문에 많은 양의 기계를 포함합니다. 다음은 스포트라이트의 주요 지점입니다.

8051 마이크로 컨트롤러의 응용

에너지 관리: 유능한 측정 장치 시스템은 국내 및 산업 응용 분야에서 에너지 소비량을 계산하는 데 도움이됩니다. 이러한 미터 시스템은 마이크로 컨트롤러를 통합하여 유능하게 준비됩니다.
터치 스크린 : 높은 수준의 마이크로 컨트롤러 공급 업체는 설계에 터치 감지 기능을 통합합니다. 미디어 플레이어, 게임 장치 및 휴대폰과 같은 이동 가능한 장치는 터치 감지 화면과 통합 된 마이크로 컨트롤러의 일부 예입니다.
자동차 : 마이크로 컨트롤러 8051은 자동차 솔루션 공급에서 폭 넓은 인정을 받고 있습니다. 그들은 엔진 변형을 제어하기 위해 하이브리드 자동차에서 광범위하게 사용됩니다. 또한 순 항력 및 브레이크 방지 메커니즘과 같은 작업은 마이크로 컨트롤러의 융합으로 더 많은 능력을 창출했습니다.
의료 기기: 포도당 및 혈압 모니터와 같은 편리한 의료 기기는 마이크로 컨트롤러를 사용하여 측정 값을 확인하여 결과적으로 정확한 의료 결과를 제공하는 데 더 높은 신뢰성을 제공합니다.
의료 기기: 포도당 및 혈압 모니터와 같은 편리한 의료 기기는 마이크로 컨트롤러를 사용하여 측정 값을 확인하여 결과적으로 정확한 의료 결과를 제공하는 데 더 높은 신뢰성을 제공합니다.