Интел 8051

Интел 8051 је микроконтролер са харвардском архитектуром коју је 1980. године развио Интел. Дизајн микроконтролера 8051 је Интелов, али се данас он може наћи у каталозима многих произвођача. Сусреће се у многим апликацијама попут уређаја у домаћинству и индустрији, аутомобилима, роботима, аутоматима и многим другим уређајима који захтјевају програмско управљање.

Изглед микроконтролера П8051

Основне карактеристике дизајна

архитектура микроконтролера и8051

Интел 8051 је осмобитни микроконтролер са интегрисаном програмском меморијом и меморијом података. Садржи два шеснаестобитна бројача, серијски порт, улазно/излазне паралелне портове и осцилатор.

Пинови 8051

• Пинови за напајање ВСС и ВДД
• Пинови за осцилатор XТЛ1 и XТЛ2
• У/I портови П0, П1, П2 и П3, сваки са по осам бита
• Ресет пин РСТ
• Контролни пинови \ПСЕН, \ЕА и АЛЕ

Порт П3 може да се користи или као скуп У/I пинова или као скуп пинова посебне намјене. 8051 има интегрисани осцилатор који има два изведена пина. Прва могућност је прикључење кристала на пинове, док је друга довођење такта од неког екстерног извора.

Активан ниво РСТ (ресет) пина је високи ниво. Проверава се у интервалима од једног машинска циклуса. Потребно је да стање РСТ пина буде два пута узастопно на високом нивоу како би се то схватило као ресет.

Архитектура

Још једна веома битна особина 8051 је да су сви процеси у њему синхрони са сигналом такта. Машински циклус има период од 12 тактова. Машински циклус је поравнат са силазном ивицом такта. Састоји се од шест фаза. Свака фаза има две подфазе. Подфаза одговара једном такту.

Меморија

8051 има 4КБ интегрисане РОМ меморије. Постоје и други микроконтролери из ове фамилије који имају и већи капацитет, као и они који имају ЕПРОМ или ФЛАСХ. Предвиђен је и екстерни адресни простор од 64 КБ екстерне програмске меморије за проширење. Основна верзија 8051 има 128 Б интерне РАМ. Најнижих 32 Б подијељена су у четири банке регистара са по 8 регистара. Наредних 16 бајтова је бит адресибилна меморија. Остатак меморије је бајт адресибилна меморија опште намене.

Портови

Порт 0 се може користити:

• као У/I порт
• као дио адресне магистрале и магистрала података

За разлику од осталих порт 0 у У/I режиму ради као опен драин.

Порт 1 се користи као У/I порт

Порт 2 се може користи:

• као У/I порт
• као виши бајт адресне магистрале

Порт 3 се може користи:

• као У/I порт
• као низ сигнала посебне намјене

Регистарске банке

8051 има четири регистарске банке, свака има по 8 Б. Почињу од адресе 0. Свака банка се посматра као скуп регистара Р0 до Р7. У одређеном тренутку користи се тачно једна банка. Користе се код често позиваних процедура које користе те регистре, како би се избегло манипулисање стеком.

Регистри посебне намене

Регистри посебне намене користе се за приступ периферијама. Мапирани су у меморијски простор одмах иза РАМ-а. Заузимају наредних 128 Б. Неки су и бит адресибилни. Приступа им се директно.

Регистри посебне намене у 8051 су:

• ПСW - Програмска статусна реч
• Ацц и Б - акумулатор и помоћни регистар Б
• СП - Показивач врха стека
• П0, П1, П2 и П3 - прихватни регистри паралелних портова
• ДПХ и ДПЛ
• ТЦОН, ТМОД, ТЛ0, ТЛ1, ТХ0 и ТХ1
• СЦОН, СБУФ и ПЦОН
• ИЕ и ИП

Програмска статусна реч има следеће битове:

• Бит 7 - ЦY - пренос
• Бит 6 - АЦ - помоћни пренос
• Бит 5 - Ф0 - флег 0
• Бит 4 и 3 - РС1 и РС0 - селекција рег. банке
• Бит 2 - ОВ - прекорачење
• Бит 0 - П - бит парности

Референце

• ЕТФ вежбе - микропроцесорски системи
• Интел