مقاله درباره ميكروكنترلر 8051

تعدا صفحات:108

قالب :word -قابل ویرایش

فصل اول : ميكروكنترلر 8051

1-1 دراين بخش اتبدا به اعضاي مختلف خانواده ميكروكنترلر 8051 و ويژگي هاي آنها نگاه مي كنيم . به علاوه خواهيم ديد كه سازندگان 8051 چه كساني هستندوچه نوع محصولي ارائه مي دهند .

تاريخچه مختصري از 8051

درسال 1981 شركت Intel ميكروكنترلربه نام 8051 را معرفي كرد . اين ميكروكنترلرداراي 128 بايت 4k , RAM بايت ROM دو تايمر ، يك پورت سريال وچهار پورت موازي ( هريك 8 بيت ) بود كه همه آنها دريك تراشه تعبيه شده بودند . زماني به آن سيستم در يك تراشه مي گفتند . 8051 يك پروسسور 8 بيت است ، يعني CPU هر بار مي تواند فقط روي 8بيت داده كار كند . داده هاي بزرگتر از 8 بيت بايد به قطعات 8 بيت بشكنند وسپس بوسيلهCPU پردازش شوند . 8051 كلا داراي چهار پورت I/O با عرض 8 بيت است . شكل 2-1 را ملاحظه كنيد گرچه 8051 مي تواندحداكثر 64K حافظه ROM درتراشه داشته باشد ، بسياري از سازندگان فقط 4K بايت را درتراشه كار گذاشته اند .اين مطلب بعدا بطور مفصل بحث شده است .

پس از آنكه Intel بشرط حفظ سازگاري با 8051 اجازه توليد را به ديگر سازندگان داد تراشه مذكور بسيار مورد توجه قرار گرفت .اين توافق منجر به توليد انواع 8051 با سرعت هاي متفاوت مقداري ROM در تراشه بوسيله نيم دو جين سازنده شد . ما بعضي از آنها را بعدا بررسي خواهيم كرد . آنچه اهميت دارداين است كه گرچه انواع مختلف 8051 با سرعت ومقدار ROM متفاوت در تراشه موجودند ولي همه آنها با 8051 اصلي از نظر دستورات سازگارند . اين بدان معني است كه اگرشما برنامه اي براي يكي بنويسيد ، مستقل از سازنده روي ديگري هم قابل اجرا ست .

ميكروكنترلر 8051

8051 عضواصلي خانواده 8051 است Intel آن را MCS-51 مي نامد . جدول 1-1 امكانات اصلي 8051 را نشان مي دهد .

ديگر اعضاي خانواده 8051

دو عضو ديگر از ميكروكنترلهاي خانواده 8051 با نام 8052 و 8031 نيز وجود دارند .

ميكروكنترلر 8052

8052 عضوي ديگر از خانواده 8051 است اين كنترلر همه امكانات 8051 بعلاوه 128 بايت RAM ويك تايمر اضافي را دارد به بيان ديگر ، 8052 داراي 256 بايت RAM و 3تايمر است اين كنترلر بجاي 8K,4K حافظه ROM را در تراشه داراست .جدول 2-1 ملاحظه شود .

ميكروكنترلرها و پردازنده هاي دروني

همانطور كه از جدول 4-1 ملاحظه مي شود ، 8051 زير مجموعه اي از 8052 است بنابراين همه برنامه هاي نوشته شده براي 8051 قابل اجرا بر روي 8052 نيز هستند ولي عكس آن صحيح نيست .

ميكروكنترلر 8053

ديگر عضو خانواده 8051 تراشه 8053 است .اين تراشه اغلب بنام 8051 بي ROM خوانده مي شود زيرا داراي OK بايت حافظه ROM است .براي استفاده از اين تراشه بايد يك ROM خارجي به آن اضافه كرد اين ROM خارجي حاوي برنامه اي است كه بايد برداشته شده واجرا شود .اين تراشه را با 8051 مقايسه كنيد كه در آن ROM دروني حاوي برنامه مشابهي براي برداشت و اجرا مي تواند باشد ولي به 4K بايت كد محدود است .

ROM متصل به 8031 مي تواند تا 64K بايد باشد .درروند افزايش ROM خارجي به 8031 دو پورت را از دست مي دهيد .بنابراين دو پورت I/O براي كاربر باقي مي ماند . براي حل اين مشكل ، مي توان دو I/Oخارجي به 8031 اضافه كرد . اتصال 8031 به حافظه وپورت هاي I/O همچون تراشه 8255 در فصل 14 بحث شده است .همچنين انواع 8031 با سرعت هاي مختلف بوسيله كمپاني هاي متفاوت در دسترسند .

انواع ميكروكنترلر 8051

گرچه 8051 رايج ترين عضو خانواده 8051 است ، ولي شما قادر نخواهيد بود شماره قطعه اي بصورت 8051 ملاحظه كنيد . دليل اين است كه 8051 با حافظه هاي متفاوتي چون ROM UV-EPحافظه سريع ، NV-RAM در دسترس است كه هر يك شماره قطعه متفاوتي دارد . نوع ROMUV-EP خانواده 8051 تراشه 8751 است نوع ROM سريع بوسيله كمپاني هاي متعدد از جمله Atmel راهي بازار شده است . 8051 نوع سريع از Atmel است كه AT89C51 خوانده مي شود . نوع NV-RAM از 8051 بوسيلهDallas semiconductor بنام DS500 شناخته مي شود .همچنين نوع OTP ( يكبار قابل برنامه ريزي ) خانواده 8051 بوسيله سازندگان متعددي توليد شده است اكنون هر يك از تراشه هاي فوق را بطور خلاصه توصيف و كاربرد آنها را بيان مي كنيم .

ميكرو كنترلر 8751

تراشه 8751 فقط بايت حافظه ROMUV- EPدروني است .هنگام استفاده از اين تراشه در طراحي و پياده سازي به دستگاه برنامه نويسي ROM Pو پاك كننده براي پاك كردن ROM UV-EPدردرون 8751 قبل از برنامه نويسي نياز است .باتوجه به اين نكته كه ROM درون اين تراشه از نوع ROMUV-EPاست ،حدود 20 دقيقه براي پاك كردن آن وقت لازم است تا بتوان بعد از آن عمل برنامه نويسي را انجام داد ، اين مسئله موجب شد تا بسياري از توليد كنندگان انواع سريع و NV-RAM نوع 8751 را كه در زير بحث شده بكار ببرند .همچنين نوع سريع 8751 نيز توسط تعدادي از توليد كنندگان ساخته شده است .

AT89C51 از شركت Atmel

اين تراشه 8051 رايج داراي ROM سريع مي باشد ، در طراحي هاي سريع اين نوع حافظه ايده ال است زيرا حافظه سريع مي تواند طي چند ثانيه ،درمقايسه 20 دقيقه لازم براي 8751 پاك شود .با اين دليل AT89C51 بجاي 8751 بكار برده شده است .تا هنگام پاك كردن تراشه وقتي تلف نشود وبدينوسيله ساخت سيستم سريع گردد هنگام استفاده از AT89C51 براي سخت سيستم هاي مبتني بر ميكروكنترلر به سوزاننده يا برنامه ريز ROM سريع نياز داريم ، بااين وجود به پاك كننده ROM نياز نيست .توجه داشته باشيد كه در حافظه سريع بايد تمام حافظه پاك شود تا بتواند مجددا آن را برنامه نويسي كرد .پاك كردن حافظه سريع با خود سوزاننده صورت ميگيرد و با اين دليل پاك كننده جداگانه اي لازم نمي باشد .براي حذف سوزاننده ROMPAtmelروي نوعي از AT89C51 كار مي كند كه مي تواند از طريق پورت سريال COM يك IBM PC برنامه ريزي شود .