8051マイクロコントローラーのチュートリアルとアプリケーションを使用したアーキテクチャ

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8051マイクロコントローラー

8051マイクロコントローラー

8051マイクロコントローラーは1980年代にIntelによって設計されました。その基盤はハーバードアーキテクチャにあり、主に 組み込みシステム 。最初はNMOSテクノロジを使用して作成されましたが、NMOSテクノロジが機能するにはより多くの電力が必要なため、IntelはCMOSテクノロジを採用したマイクロコントローラ8051を再意図し、タイトル名に「C」という文字が付いた新しいエディションが登場しました。 。これらの最新のマイクロコントローラーは、その前身と比較して、機能するために必要な電力量が少なくて済みます。



8051マイクロコントローラには、プログラム用とデータ用の2つのバスがあります。その結果、64K x8サイズのプログラムとデータの両方に対応する2つの保管室があります。マイクロコントローラは、8ビットのアキュムレータと8ビットの処理ユニットで構成されています。また、主に機能するブロックとして8ビットBレジスタで構成され、8051マイクロコントローラのプログラミングは 埋め込まれたC言語 Keilソフトウェアを使用します。また、他にもいくつかの8ビットおよび16ビットレジスタがあります。


マイクロコントローラーの内部機能と処理のために、8051には内蔵RAMが組み込まれています。これはプライムメモリであり、一時データを格納するために使用されます。これは予測できないメモリです。つまり、マイクロコントローラへの電源をオフにすると、データが失われる可能性があります。



8051マイクロコントローラを使用する多くのアプリケーションがあります。そう、 8051マイクロコントローラープロジェクト エンジニアリング最終年度に大きな意味を持っています。

8051マイクロコントローラーアーキテクチャ:

マイクロコントローラ8051のブロック図を以下に示します。 8051マイクロコントローラー設計の機能を詳しく見てみましょう。

8051マイクロコントローラーのブロック図

8051マイクロコントローラーのブロック図

CPU(中央処理装置):


ご存知かもしれませんが、中央処理装置またはCPUはあらゆる処理マシンの頭脳です。マイクロコントローラーで実行されるすべてのプロセスを精査して管理します。ユーザーには、CPUの機能に対する権限はありません。ストレージスペース(ROM)に印刷されたプログラムを解釈し、それらすべてを実行して、計画された義務を実行します。 CPUが管理します 8051マイクロコントローラのさまざまなタイプのレジスタ

割り込み:

見出しが示すように、割り込みは、マイクロコントローラーの主要な機能またはジョブを読み取り、その場合に特に重要な他のプログラムを実行するのに役立つサブルーチン呼び出しです。ザ・ 8051割り込みの特徴 緊急の場合に役立つため、非常に建設的です。割り込みは、現在のプロセスを延期または遅延し、サブルーチンタスクを実行してから、標準プログラムの実装を最初からやり直す方法を提供します。

マイクロコントローラ8051は、割り込みが発生したときにコアプログラムを一時的に停止または中断するように組み立てることができます。サブルーチンタスクが終了すると、コアプログラムの実装が通常どおり自動的に開始されます。 8051マイクロコントローラーには5つの割り込み電源があり、5つのうち2つは周辺機器の割り込み、2つはタイマーの割り込み、1つはシリアルポートの割り込みです。

記憶:

マイクロコントローラーには、一連のコマンドであるプログラムが必要です。このプログラムは、マイクロコントローラーが正確なタスクを実行できるようにします。これらのプログラムには、特定のプロセスに作用するためにマイクロコントローラーが蓄積および解釈できるストレージスペースが必要です。マイクロコントローラのプログラムを蓄積するために使用されるメモリは、プログラムメモリまたはコードメモリとして認識されます。一般的な言語では、読み取り専用メモリまたはROMとも呼ばれます。

マイクロコントローラには、データやオペランドを短期的に蓄積するためのメモリも必要です。機能するために一時的にデータストレージに使用されるストレージスペースはデータメモリとして認識され、この主な理由からランダムアクセスメモリまたはRAMを使用します。マイクロコントローラ8051には、4KBのRomを備えたコードメモリまたはプログラムメモリ4Kが含まれており、128バイトのデータメモリ(RAM)も備えています。

バス:

基本的にバスは、通信運河または転送データの手段として機能するワイヤのグループです。これらのバスは、8、16、またはそれ以上のケーブルで構成されています。その結果、バスは8ビット、合計16ビットに耐えることができます。バスには2つのタイプがあります。

  1. アドレスバス: マイクロコントローラ8051は、16ビットアドレスバスで構成されています。これは、メモリ位置をアドレス指定するために機能します。また、中央処理装置からメモリにアドレスを送信するためにも使用されます。
  2. データバス: マイクロコントローラ8051は、8ビットのデータバスで構成されています。データをカートに入れるために使用されます。

オシレーター:

マイクロコントローラーはデジタル回路の機器であることがわかっているので、その機能にはタイマーが必要です。この機能のために、マイクロコントローラー8051は、CPU(中央処理装置)のタイムソースとして機能するオンチップオシレーターで構成されています。その結果、オシレーターの生産性の高さは安定しているため、8051マイクロコントローラーのすべての部品の調和した使用が容易になります。入出力ポート:マイクロコントローラーは、デバイスの機能を管理するために組み込みシステムで採用されていることを知っています。

したがって、それを他の機械、ガジェット、または周辺機器に集めるには、マイクロコントローラーのI / O(入力/出力)インターフェースポートが必要です。この機能のために、マイクロコントローラー8051は、他の周辺機器に統合するための4つの入力/出力ポートで構成されています。タイマー/カウンター:マイクロコントローラー 8051には2つの16ビットカウンターとタイマーが組み込まれています 。カウンタは8ビットレジスタに分割されています。タイマーは、間隔の測定、パルス幅の検出などに使用されます。

8051マイクロコントローラーのピン図

8051マイクロコントローラーのピン図

8051マイクロコントローラーのピン図

マイクロコントローラ8051のピン図とピン構成を説明するために、40ピンのデュアルインラインパッケージ(DIP)を検討しています。それでは、ピン構成について簡単に説明しましょう。-

ピン1〜8:- ポート1として認識されます。他のポートとは異なり、このポートは他の目的を提供しません。ポート1は、国内でプルアップされた準双方向の入出力ポートです。

ピン9:- 前に明らかにしたように、マイクロコントローラが機能している間、またはアプリケーションの初期段階で、RESETピンを使用してマイクロコントローラ8051をそのプライマリ値に設定します。 RESETピンは、機械が2回転するために上昇に設定する必要があります。

ピン10-17:- ポート3として認識されます。このポートは、タイマー入力、割り込み、シリアル通信インジケータTxDおよびRxD、WRおよびRDとインターフェイスする外部メモリの制御インジケータなどの他のいくつかの機能も提供します。これは、準双方向の国内プルアップポートです。内のポート。

ピン18と19:- これらは、システムクロックを与えるために外部水晶をインターフェースするために使用されます。

ピン20:- Vssというタイトル–グラウンド(0 V)アソシエーションを象徴します。

ピン-21-28:- ポート2(P 2.0 – P 2.7)として認識–入力/出力ポートとして機能する以外に、シニアオーダーアドレスバスインジケータは、この準双方向ポートと多重化されます。

ピン-29:- プログラムストアイネーブルまたはPSENは、外部プログラムメモリからの符号を解釈するために使用されます。

ピン-30:- 外部アクセスまたはEA入力は、外部メモリのインターフェイスを許可または禁止するために使用されます。外部メモリが必要ない場合は、このピンをVccにリンクしてHighにドラッグします。

ピン-31:- 別名アドレスラッチイネーブルまたはALEが機能して、ポート0のアドレスデータ表示を逆多重化します(外部メモリインターフェイス用)。マシンの回転ごとに2つのALEドキドキが得られます。

ピン32〜39: ポート0(P0.0〜P0.7)として認識–入力/出力ポートとして機能する以外に、低次のデータおよびアドレスバス信号がこのポートと多重化されます(外部メモリインターフェイスの使用を提供するため)。このピンは双方向の入力/出力ポート(マイクロコントローラー8051の単一のポート)であり、このポートを入力/出力として使用するには、外部プルアップ抵抗が必要です。

ピン-40: Vccと呼ばれる主電源です。概して、それは+ 5VDCです。

8051マイクロコントローラーのアプリケーション:

マイクロコントローラ8051アプリケーションには、主にプロジェクトへの組み込みやその周りのマシンの組み立てが簡単であるため、大量のマシンが含まれています。スポットライトの重要なスポットは次のとおりです。

8051マイクロコントローラーのアプリケーション

8051マイクロコントローラーのアプリケーション

  1. エネルギー管理: 有能な測定装置システムは、家庭用および工業用アプリケーションのエネルギー消費量の計算に役立ちます。これらのメーターシステムは、マイクロコントローラーを統合することによってコンピテントセルに準備されています。
  2. タッチスクリーン: 高度なマイクロコントローラーサプライヤは、タッチセンシング機能を設計に統合しています。メディアプレーヤー、ゲーム機、携帯電話などの可搬型デバイスは、タッチセンシング画面と統合されたマイクロコントローラーの例です。
  3. 自動車: マイクロコントローラ8051は、自動車ソリューションの供給において幅広い認識を見出しています。それらは、エンジンの変動を制御するためにハイブリッド自動車で広く利用されています。また、クルーズパワーやアンチブレーキメカニズムなどの機能により、マイクロコントローラーの統合により機能が向上しました。
  4. 医療機器: ブドウ糖や血圧計などの便利な医療機器は、マイクロコントローラーを使用して測定値を表示し、その結果、正しい医療結果を提供する際の信頼性を高めます。
  5. 医療機器: ブドウ糖や血圧計などの便利な医療機器は、マイクロコントローラーを使用して測定値を表示し、その結果、正しい医療結果を提供する際の信頼性を高めます。

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