8051 Microcontrolador

El microcontrolador 8051 fue diseñado en la década de 1980 por Intel. Su fundación se basó en la Arquitectura de Harvard y se desarrolló principalmente para poner en juego en Sistemas embebidos . Al principio, se creó con tecnología NMOS, pero como la tecnología NMOS necesita más potencia para funcionar, el Microcontrolador 8051 rediseñado de Intel emplea tecnología CMOS y apareció una nueva edición con una letra 'C' en el nombre del título, por ejemplo: 80C51 . Estos microcontroladores más modernos necesitan la menor cantidad de energía para funcionar en comparación con sus predecesores.

Hay dos buses en el microcontrolador 8051 uno para el programa y otro para los datos. Como resultado, tiene dos salas de almacenamiento tanto para programas como para datos de 64K por 8 tamaños. El microcontrolador consta de un acumulador de 8 bits y una unidad de procesamiento de 8 bits. También consta de un registro B de 8 bits como bloques que funcionan principalmente y la programación del microcontrolador 8051 se realiza con lenguaje C incorporado utilizando el software Keil. También tiene otros registros de 8 y 16 bits.

Para el funcionamiento y procesamiento interno del microcontrolador, el 8051 viene con RAM incorporada integrada. Esta es la memoria principal y se emplea para almacenar datos temporales. Es una memoria impredecible, es decir, sus datos pueden perderse cuando se apaga la fuente de alimentación del microcontrolador.

Hay muchas aplicaciones con un microcontrolador 8051. Asi que, 8051 Proyectos de microcontroladores tienen un gran significado en el último año de Ingeniería.

Arquitectura del microcontrolador 8051:

El diagrama de bloques del microcontrolador 8051 se muestra a continuación. Echemos un vistazo más de cerca a las características del diseño del microcontrolador 8051:

Diagrama de bloques del microcontrolador 8051

CPU (unidad central de procesamiento):

Como ya sabrá, la Unidad Procesadora Central o CPU es la mente de cualquier máquina de procesamiento. Escudriña y gestiona todos los procesos que se llevan a cabo en el Microcontrolador. El usuario no tiene poder sobre el funcionamiento de la CPU. Interpreta el programa impreso en el espacio de almacenamiento (ROM) y los ejecuta todos y cumple la función proyectada. CPU gestiona diferentes tipos de registros en los microcontroladores 8051 .

Interrupciones:

Como se indica en el encabezado, Interrupt es una llamada de subrutina que lee la función o el trabajo clave del microcontrolador y lo ayuda a realizar algún otro programa que es muy importante entonces. los característica de 8051 interrupción es extremadamente constructivo ya que ayuda en casos de emergencia. Las interrupciones nos proporcionan un método para posponer o retrasar el proceso actual, realizar una tarea de subrutina y luego reiniciar nuevamente la implementación del programa estándar.

El microcontrolador 8051 se puede ensamblar de tal manera que detenga momentáneamente o interrumpa el programa central al ocurrir la interrupción. Cuando finaliza la tarea de la subrutina, la implementación del programa principal se inicia automáticamente como de costumbre. Hay 5 fuentes de interrupción en el microcontrolador 8051, dos de cada cinco son interrupciones periféricas, dos son interrupciones del temporizador y una es la interrupción del puerto serie.

Memoria:

El microcontrolador necesita un programa que es un conjunto de comandos. Este programa ilumina al microcontrolador para realizar tareas precisas. Estos programas necesitan un espacio de almacenamiento en el que puedan ser acumulados e interpretados por Microcontroller para actuar sobre cualquier proceso específico. La memoria que se pone en juego para acumular el programa del microcontrolador se reconoce como memoria de programa o memoria de código. En lenguaje común, también se conoce como memoria de solo lectura o ROM.

El microcontrolador también necesita memoria para acumular datos u operandos a corto plazo. El espacio de almacenamiento que se emplea para el almacenamiento momentáneo de datos para el funcionamiento se reconoce como memoria de datos y empleamos memoria de acceso aleatorio o RAM por esta razón principal. El microcontrolador 8051 contiene memoria de código o memoria de programa 4K por lo que tiene 4KB Rom y también consta de memoria de datos (RAM) de 128 bytes.

Autobús:

Básicamente, Bus es un grupo de cables que funcionan como canal de comunicación o medio para la transferencia de datos. Estos buses comprenden 8, 16 o más cables. Como resultado, un bus puede soportar 8 bits, 16 bits en total. Hay dos tipos de autobuses:

“oscilador de cristal como funciona ”

Bus de dirección: El microcontrolador 8051 consta de un bus de direcciones de 16 bits. Se pone en juego para abordar las posiciones de la memoria. También se utiliza para transmitir la dirección de la Unidad Central de Procesamiento a la Memoria.
Bus de datos: El microcontrolador 8051 consta de un bus de datos de 8 bits. Se emplea para cargar datos.

Oscilador:

Como todos sabemos, el Microcontrolador es un equipo de circuito digital, por lo que necesita un temporizador para su función. Para esta función, el microcontrolador 8051 consta de un oscilador en el chip que trabaja como fuente de tiempo para la CPU (unidad central de procesamiento). Como los golpes de productividad del oscilador son constantes como resultado, facilita el empleo armonizado de todas las piezas del microcontrolador 8051. Puerto de entrada / salida: como sabemos, ese microcontrolador se emplea en sistemas integrados para administrar las funciones de los dispositivos.

Por lo tanto, para recopilarlo en otra maquinaria, dispositivos o periféricos, necesitamos puertos de interfaz de E / S (entrada / salida) en el microcontrolador. Para esta función el Microcontrolador 8051 consta de 4 puertos de entrada / salida para unirlo a otros periféricos Temporizadores / Contadores: Microcontrolador 8051 está incorporado con dos contadores y temporizadores de 16 bits . Los contadores están separados en registros de 8 bits. Los temporizadores se utilizan para medir los intervalos, averiguar el ancho del pulso, etc.

Diagrama de pines del microcontrolador 8051

Para explicar el diagrama de pines y la configuración de pines del microcontrolador 8051, estamos considerando un paquete en línea dual (DIP) de 40 pines. Ahora estudiemos brevemente la configuración de los pines: -

Pins 1 – 8:- reconocido como Puerto 1. A diferencia de otros puertos, este puerto no ofrece ningún otro propósito. El puerto 1 es un puerto de entrada / salida cuasi bidireccional de extracción nacional.

Pin 9: - Como se aclaró anteriormente, el pin RESET se utiliza para configurar el microcontrolador 8051 a sus valores primarios, mientras que el microcontrolador está funcionando o al principio de la aplicación. El pasador RESET debe colocarse elevado para dos rotaciones de la máquina.

Pins 10 – 17:- reconocido como Puerto 3. Este puerto también proporciona varias otras funciones tales como entrada de temporizador, interrupciones, indicadores de comunicación en serie TxD y RxD, indicadores de control para la interfaz de memoria externa WR y RD, etc. puerto dentro.

Pines 18 y 19: - Estos se emplean para interconectar un cristal exterior para dar el reloj del sistema.

Pin 20: - Titulado como Vss - simboliza la asociación de tierra (0 V).

Pins- 21-28:- Reconocido como Puerto 2 (P 2.0 - P 2.7) - además de servir como puerto de entrada / salida, los indicadores de bus de dirección de orden superior se multiplexan con este puerto casi bidireccional.

Pin-29: - Program Store Enable o PSEN se emplea para interpretar señales de la memoria externa del programa.

Pin-30: - La entrada de acceso externo o EA se emplea para permitir o prohibir la interfaz de memoria externa. Si no hay necesidad de memoria externa, este pin se arrastra hacia arriba vinculándolo a Vcc.

Pin-31: - Se pone en juego Aka Address Latch Enable o ALE para demultiplexar la indicación de datos de dirección del puerto 0 (para la interfaz de memoria externa). Se pueden obtener dos pulsaciones ALE para cada rotación de la máquina.

Pins 32-39: reconocido como Puerto 0 (P0.0 a P0.7) - además de servir como puerto de entrada / salida, las señales de bus de dirección y datos de bajo orden se multiplexan con este puerto (para proporcionar el uso de interfaz de memoria externa). Este pin es un puerto de entrada / salida bidireccional (el único en el microcontrolador 8051) y se necesitan resistencias de extracción externas para utilizar este puerto como entrada / salida.

Pin-40: denominado Vcc es la fuente de alimentación principal. En general, es de + 5 V CC.

Aplicaciones del microcontrolador 8051:

Las aplicaciones del microcontrolador 8051 incluyen una gran cantidad de máquinas, principalmente porque es sencillo de incorporar en un proyecto o montar una máquina a su alrededor. Los siguientes son los puntos clave del centro de atención:

Aplicaciones del microcontrolador 8051

Gestión de energía: Los sistemas de dispositivos de medición competentes ayudan a calcular el consumo de energía en aplicaciones domésticas e industrializadas. Estos sistemas de contadores se preparan de forma competente integrando microcontroladores.
Pantallas táctiles: Un alto grado de proveedores de microcontroladores integran capacidades de detección táctil en sus diseños. Los dispositivos transportables, como reproductores multimedia, dispositivos de juego y teléfonos móviles, son algunas ilustraciones de microcontroladores integrados con pantallas de detección táctil.
Automóviles: El microcontrolador 8051 descubre un amplio reconocimiento en el suministro de soluciones para automóviles. Se utilizan ampliamente en vehículos de motor híbridos para controlar las variaciones del motor. Además, trabajos como la potencia de crucero y el mecanismo antibloqueo lo han hecho más capaz con la fusión de microcontroladores.
Dispositivos médicos: Los prácticos dispositivos medicinales, como los monitores de glucosa y presión arterial, ponen en juego microcontroladores para mostrar las mediciones y, como resultado, ofrecen una mayor confiabilidad para dar resultados médicos correctos.
Dispositivos médicos: Los prácticos dispositivos medicinales, como los monitores de glucosa y presión arterial, ponen en juego microcontroladores para mostrar las mediciones y, como resultado, ofrecen una mayor confiabilidad para dar resultados médicos correctos.