📌  相关文章
📜  单片机

📅  最后修改于: 2021-01-01 02:42:06             🧑  作者: Mango

微控制器

总览

在单个半导体芯片上制造的微计算机称为单芯片微计算机。由于单芯片微型计算机通常用于控制应用，因此它们也称为微控制器。

微控制器包含微计算机的所有基本组件，例如CPU，RAM，ROM / EPROM，I / O线等。某些单片机包含用于执行特定功能的设备，例如DMA通道，A / D转换器，串行端口，脉冲宽度调制等

微处理器和微控制器之间的区别

Microprocessors Microcontrollers
It is used for big applications. It is used to execute a single task within an application.
Microprocessor is the heart of computer system. It is the heart of the embedded system.
It is just a processor. Memory and I/O components have to be having to be connected externally. Microcontroller contains external processor along with internal memory and I/O components.
Since I/O and memory connected externally, the circuit becomes large. Since I/O and memory present internally, the circuit is small.
Can’t be used in compact systems and hence inefficient. Can be used in compact systems and microcontroller is an efficient technique.
Cost of entire system increases. Cost of entire system is low.
Power consumption is high. Power consumption is low.
Most of the microprocessors do not have power saving modes. Most of the microcontrollers have power saving mode.
Difficult to replace. Easy to replace.
Mainly used in personal computers. Used mainly in washing machine, MP3 players.

8051建筑

1980年，英特尔推出了功能强大的8051系列8位微控制器。它们是第二代8位微控制器。 8051微控制器可用于各种应用，包括有限的计算和相对一些控制策略。它们用于工业和商业控制应用，设备控制，仪器仪表等。

8051除包含基本组件(例如8位CPU，RAM，ROM / EPROM / OTPROM，定时器/计数器和并行I / O线)外，还包含布尔处理器，全双工串行端口和省电电路。

下图显示了Intel 8051微控制器的框图或体系结构。

8051引脚说明

8051微控制器的引脚图由40个引脚组成，如下所示：

引脚1-8(端口1)：这些是带有内部上拉电阻的8位双向I / O端口。它不执行任何任务；它只是一个I / O端口

引脚9(RST)：这是一个复位输入引脚，用于将微控制器复位到其初始位置。

引脚10至17(端口3)：这也是一个带有内部上拉电阻的8位双向I / O端口。此外，它执行一些特殊功能：

PORT 3 Pin Function Description
P3.0 RXD Serial Input
P3.1 TXD Serial Output
P3.2 INT0 External Interrupt 0
P3.3 INT1 External Interrupt 1
P3.4 T0 Timer 0
P3.5 T1 Timer 1
P3.6 WR External Memory Write
P3.7 RD External Memory Read

引脚18和19：分别是XTAL1和XTAL1引脚。这些引脚用于连接外部晶振以获取系统时钟。

引脚20(GND)：它是接地引脚。它为电路提供电源。

引脚21至28(端口2)：这些引脚是双向I / O端口。高阶地址总线信号与该双向端口复用。

引脚29( PSEN )：这是一个程序使能引脚。使用该PSEN引脚可以读取外部程序存储器。

引脚30(ALE / PROG )：此引脚是地址锁存使能引脚。使用该引脚，可以将外部地址与数据分开。

引脚31( EA / VPP)：命名为外部访问使能引脚(EA)。它用于启用或禁用外部存储器接口。

引脚32-39(端口0)：这也是一个双向I / O引脚，但没有任何内部上拉电阻。因此，它需要外部引脚才能将端口0引脚用作I / O端口。低阶数据和地址总线信号与该端口复用。

引脚40(VCC)：该引脚用于为电路供电。

8051 I / O端口

8051微控制器具有4个每个8位的I / O端口，可以将其配置为输入或输出。因此，总共32个I / O引脚允许微控制器与外围设备连接。

注意：引脚可配置为0(输出)和1(输入)。

1)端口0

P0可以用作双向I / O端口，也可以用于连接用于访问外部存储器的地址/数据。当control为1时，该端口用于地址或数据接口。当控件为0时，该端口可以用作双向I / O端口。

图：端口0引脚的结构

PORT 0作为输入端口

如果控件为0，则将该端口用作输入端口，并将1写入锁存器。在这种情况下，两个输出MOSFET均关闭。由于输出引脚具有浮动状态，因此，读取引脚可直接读取写入引脚的任何数据。

PORT 0作为输出端口

如果我们想在P0的引脚上写入1，则将一个“ 1”写入锁存器，从而将“下” FET关闭，而由于“ 0”控制信号，上FET也关闭。

假设我们要在端口0的引脚上写入“ 0”，当将“ 0”写入锁存器时，该引脚被较低的FET下拉。因此，输出变为零。

2)端口1

PORT 1仅用于I / O接口。当用作输出端口时，不需要连接端口0等额外的上拉电阻。

要将PORT 1用作输入端口'1'，必须将其写入锁存器。在此模式下，外部设备将1写入引脚，然后读取正常。

图：端口1引脚的结构

3)端口2

PORT 2用于较高的外部地址字节或普通的I / O端口。此处，I / O操作类似于端口1。当端口2引脚用于外部存储器访问时，端口2的锁存保持稳定。

图：端口2引脚的结构

4)端口3

以下是PORT 3的替代功能：

PORT 3 Pin Function Description
P3.0 RXD Serial Input
P3.1 TXD Serial Output
P3.2 INT0 External Interrupt 0
P3.3 INT1 External Interrupt 1
P3.4 T0 Timer 0
P3.5 T1 Timer 1
P3.6 WR External Memory Write
P3.7 RD External Memory Read

它像端口2一样用作I / O端口。端口3的替代功能使其体系结构不同于其他端口。

图：端口3引脚的结构

8051中断

中断是创建临时停止主程序并将控制权传递给外部源并执行其任务，然后将控制权传递给主程序的过程。

8051有5个中断信号，即

  • INT0，
  • TFO，
  • INT1，
  • TF1，
  • RI / TI。

中断源的数量因版本而异。从5到15不等。

重要的中断源是：一个来自串行端口，两个来自定时器，两个来自外部中断INT0和INT1。

通过设置/清除特殊函数寄存器IE(中断允许)中的某个位，可以分别启用/禁用每个中断。 IE寄存器还包含一个全局禁用位，该位禁用所有中断。

通过设置/清除特殊函数寄存器IP(中断优先级寄存器)中的位，还可以将每个中断编程为优先级方案之一。

低优先级中断可以被高优先级中断打断，但不能被另一个低优先级中断打断。高优先级中断不能被低优先级中断中断。