Mikroprocesor 8051

Mikroprocesor jednoukładowy 8051Mikroprocesor jednoukładowy 8051 jest przeznaczony do urządzeń pracujących w czasie rzeczywistym, takich jak: sterowniki przemysłowe, inteligentne urządzenia peryferyjne itp.

Możliwe jest wykorzystywanie przestrzeni adresowej do  64kB dla pamięci programu i pamięci danych. Wyprowadzenia zewnętrzne układu oraz oznaczenia logiczne są przedstawione na rysunku.

Układ 8032 jest mikrokomputerem jednoukładowym bez pamięci programu. Może on adresować 64kB zewnętrznej pamięci programu i 64kB zewnętrznej pamięci danych. Można wykorzystywać pamięci stosowane w popularnych niegdyś systemach MCS-80 i MCS-85. Układ 8051 jest odpowiednikiem układu 8032, przy czym zawiera 4kB pamięci programu (ROM) zapisywanej przez producenta. Architektura 8051. W strukturze mikrokomputera 8051 zawarto: CPU, pamięć ROM 4kB, pamięć RAM 128B, 32 linie we/wy, 2 szesnastobitowe układy czasowe/liczniki, układ przerwań priorytetowych reagujący na żądanie przerwania od pięciu źródeł, port szeregowy do komunikacji z innymi procesorami, oscylator i układy wytwarzające odpowiednie sygnały do realizacji zadań czasowych.

Opis wyprowadzeń układu - Mikrokontroler Intel 8051:
Vss - masa układu;
Vcc - napięcie zasilające +5V podczas normalnej pracy, programowania i  weryfikacji.
Port 0 - ośmiobitowy dwukierunkowy port we/wy z wyjściami typy " otwarty dren"; w wypadku wykorzystania pamięci zewnętrznej pełni funkcję multipleksowania młodszej części adresu i szyny danych; jest także wykorzystywany do wprowadzania i wyprowadzania danych podczas programowania i weryfikacji; port ten może być obciążony dwoma wejściami TTL;
Port 1 - ośmiobitowy, pseudo-dwukierunkowy port we/wy; jest wykorzystywany do wyprowadzania młodszej części adresu podczas operacji programowania i weryfikacji; może być obciążony jednym wejściem TTL;
Port 2 - ośmiobitowy, pseudo-dwukierunkowy port we/wy; jeśli jest wykorzystywana pamięć zewnętrzna, pełni funkcję wyprowadzania starszej części adresu; jest również wykorzystywany do wyprowadzania starszej części adresu i sygnałów sterujących podczas programowania i weryfikacji; może być obciążony jednym wejściem TTL;
Port 3 - ośmiobitowy, pseudo-dwukierunkowy port we/wy; podczas wykorzystywania dodatkowych bloków funkcjonalnych układu 8051 pełni rolę we/wy dla przerwań, układu czasowego, portu szeregowego oraz wyjść sterujących RD i WR; tak wykorzystywane wyprowadzenia tego portu muszą mieć wpisany stan " 1 " podczas inicjowania pracy mikroprocesora; port może być obciążony jednym wejściem TTL;
Specjalne znaczenie poszczególnych wyprowadzeń Portu 3.
RxD/dane (P3.0) - wejście danych odbiornika portu szeregowego pracującego w trybie asynchronicznym lub we/wy danych przy pracy w trybie synchronicznym;
TxD/zegar (P3.1) - wejście danych nadajnika portu szeregowego pracującego w trybie asynchronicznym lub wejście zegarowe przy pracy synchronicznej;
INT0 (P3.2) - wejście przerwania 0 lub wejście bramkujące dla licznika 0;
INT1 (P3.3) - wejście przerwania 1 lub wejście bramkujące dla licznika 1;
T0 (P3.4) - wejście licznika 0;
T1 (P3.5) - wejście licznika 1;
WR (P3.6) - sygnał zapisu do zewnętrznej pamięci RAM danych wysyłanych przez Port 0; 
RD (P3.7) - sygnał odczytu danych z zewnętrznej pamięci RAM, dostarczanych przez  Port 0;
RST/VPD - zmiana napięcia z niskiego na wysoki ok. 3.5 V na tym wejściu powoduje wyzerowanie 8051; jeśli VPD jest utrzymywane na poziomie ok. 5 V podczas zaniku napięcia Vcc, wejście to pełni rolę zasilania wewnętrznej pamięci RAM w stanie oczekiwania; jeśli VPD osiągnie stan niski, wewnętrzny RAM będzie zasilany z Vcc; wewnątrz układu wyprowadzenie to jest podłączone rezystorem do masy, dzięki czemu przy zastosowaniu zewnętrznego kondensatora dołączonego do Vcc można realizować w prosty sposób zerowanie mikroprocesora po włączeniu zasilania;
ALE/PROG - jest to sygnał zatrzaśnięcia adresu w rejestrze typu " latch ", jeśli jest wykorzystywana pamięć zewnętrzna;
PSEN - jest to sygnał sterujący wykorzystywany podczas czytania rozkazu z zewnętrznej pamięci programu;
EA/Vdd - jeśli jest utrzymywane w stanie wysokim, mikroprocesor wykonuje rozkazy z zewnętrznej pamięci ROM/EPROM; zawartość PC musi być mniejsza w tym przypadku od 4096; jeśli wejście EA/Vdd będzie w stanie niskim, rozkazy będą pobierane z pamięci zewnętrznej;
XTAL1 - wejście wzmacniacza o dużym wzmocnieniu; wzmacniacz ten wykorzystywany jest przez wewnętrzny oscylator; może być do niego dołączony  zewnętrzny rezonator kwarcowy lub ceramiczny, a także zewnętrzny generator przebiegu zegarowego;
XTAL2 - wyjście wzmacniacza stosowanego w oscylatorze; dołącza się do niego rezonator kwarcowy lub ceramiczny.

 

Komentarze



link W układzie Intel 8051 jest zaimplementowany system wieloźródłowy przerwań o dwóch priorytetach z możliwością zagnieżdżania. Czas reakcji po wystąpieniu żądania obsługi zawiera się między 3 a 7 s przy zegarze 12MHz.



link Prezentujemy listę instrukcji - mikroprocesor 8051 ( Intel 8051 ): ACALL addr11 Dzialanie: (PC)  (PC) + 2 (SP)  (SP) + 1 ((SP))  (PC7-0) (SP)  (SP) + 1 ((SP))  (PC15-8) (PC10-0)  addr11