میکروکنترلر 8051 مقاله درباره

اختصاصی از یاری فایل میکروکنترلر 8051 مقاله درباره دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 108

فصل اول : میکروکنترلر 8051

1-1 دراین بخش اتبدا به اعضای مختلف خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها نگاه می کنیم . به علاوه خواهیم دید که سازندگان 8051 چه کسانی هستندوچه نوع محصولی ارائه می دهند .

تاریخچه مختصری از 8051

درسال 1981 شرکت Intel میکروکنترلربه نام 8051 را معرفی کرد . این میکروکنترلردارای 128 بایت 4k , RAM بایت ROM دو تایمر ، یک پورت سریال وچهار پورت موازی ( هریک 8 بیت ) بود که همه آنها دریک تراشه تعبیه شده بودند . زمانی به آن سیستم در یک تراشه می گفتند . 8051 یک پروسسور 8 بیت است ، یعنی CPU هر بار می تواند فقط روی 8بیت داده کار کند . داده های بزرگتر از 8 بیت باید به قطعات 8 بیت بشکنند وسپس بوسیلهCPU پردازش شوند . 8051 کلا دارای چهار پورت I/O با عرض 8 بیت است . شکل 2-1 را ملاحظه کنید گرچه 8051 می تواندحداکثر 64K حافظه ROM درتراشه داشته باشد ، بسیاری از سازندگان فقط 4K بایت را درتراشه کار گذاشته اند .این مطلب بعدا بطور مفصل بحث شده است .

پس از آنکه Intel بشرط حفظ سازگاری با 8051 اجازه تولید را به دیگر سازندگان داد تراشه مذکور بسیار مورد توجه قرار گرفت .این توافق منجر به تولید انواع 8051 با سرعت های متفاوت مقداری ROM در تراشه بوسیله نیم دو جین سازنده شد . ما بعضی از آنها را بعدا بررسی خواهیم کرد . آنچه اهمیت دارداین است که گرچه انواع مختلف 8051 با سرعت ومقدار ROM متفاوت در تراشه موجودند ولی همه آنها با 8051 اصلی از نظر دستورات سازگارند . این بدان معنی است که اگرشما برنامه ای برای یکی بنویسید ، مستقل از سازنده روی دیگری هم قابل اجرا ست .

میکروکنترلر 8051

8051 عضواصلی خانواده 8051 است Intel آن را MCS-51 می نامد . جدول 1-1 امکانات اصلی 8051 را نشان می دهد .

جدول 1-1 امکانات 8051

Quantity

Feature

4K bytes

ROM

128 bytes

RAM

2

Timer

32

I/O Pins

1

Serial port

6

Interrupt sources

توجه : مقدار ROM د رتراشه حجم برنامه را نشان می دهد .

دیگر اعضای خانواده 8051

دو عضو دیگر از میکروکنترلهای خانواده 8051 با نام 8052 و 8031 نیز وجود دارند .

میکروکنترلر 8052

8052 عضوی دیگر از خانواده 8051 است این کنترلر همه امکانات 8051 بعلاوه 128 بایت RAM ویک تایمر اضافی را دارد به بیان دیگر ، 8052 دارای 256 بایت RAM و 3تایمر است این کنترلر بجای 8K,4K حافظه ROM را در تراشه داراست .جدول 2-1 ملاحظه شود .

میکروکنترلرها و پردازنده های درونی

همانطور که از جدول 4-1 ملاحظه می شود ، 8051 زیر مجموعه ای از 8052 است بنابراین همه برنامه های نوشته شده برای 8051 قابل اجرا بر روی 8052 نیز هستند ولی عکس آن صحیح نیست .

میکروکنترلر 8053

دیگر عضو خانواده 8051 تراشه 8053 است .این تراشه اغلب بنام 8051 بی ROM خوانده می شود زیرا دارای OK بایت حافظه ROM است .برای استفاده از این تراشه باید یک ROM خارجی به آن اضافه کرد این ROM خارجی حاوی برنامه ای است که باید برداشته شده واجرا شود .این تراشه را با 8051 مقایسه کنید که در آن ROM درونی حاوی برنامه مشابهی برای برداشت و اجرا می تواند باشد ولی به 4K بایت کد محدود است .

ROM متصل به 8031 می تواند تا 64K باید باشد .درروند افزایش ROM خارجی به 8031 دو پورت را از دست می دهید .بنابراین دو پورت I/O برای کاربر باقی می ماند . برای حل این مشکل ، می توان دو I/Oخارجی به 8031 اضافه کرد . اتصال 8031 به حافظه وپورت های I/O همچون تراشه 8255 در فصل 14 بحث شده است .همچنین انواع 8031 با سرعت های مختلف بوسیله کمپانی های متفاوت در دسترسند .

8031

8052

8051

Feature

OK

8K

4K

ROMon –chip- program space in bytes) )

128

256

128

RAM ( bytes)

2

3

2

Timers

32

32

32

I/O

مزیتهای میکروکنترلر 8 بیتی 8051

اختصاصی از یاری فایل مزیتهای میکروکنترلر 8 بیتی 8051 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات32

8051
در سال 1981 شرکت اینتل میکروکنترلر 8 بیتی خود را با نام 8051 معرفی کرد که دارای 128 بایت RAM، 4 کیلو بایت ROM، دو تایمر، یک درگاه سریال و 4 درگاه که تماماً بر روی یک تراشه بود. 8051 یک ریزپردازنده 8 بیتی است به این معنی که CPU آن در هر بار می تواند فقط بر روی 8 بیت داده کار کند و داده های بزرگتر باید به قسمتهای 8 بیتی شکسته شود.
پس از اینکه اینتل اجازة ساخت و فروش 8051 را با شرط حفظ سازگاری کد با 8051 به سازنده گان دیگر داد، 8051 از محبوبیت زیادی برخوردار شد.
این نکتة بسیار مهمی است که با وجود ویژگیهای مختلف در سرعت و مقدار ROM به کار رفته در انواع 8051، سازگاری کامل با 8051 اصلی و دستورالعملهای مربوطه هنوز هم وجود دارد. یعنی اگر برنامه ای برای یکی از 8051ها نوشته شود می توان آن را بر روی 8051های دیگر اجرا کرد. صرفنظر از سازندة میکروکنترلر 8051.

ویژگیهای 8051
ROM 1 Serial Port 4kbytes
RAM 6 Interrupt Sources 28bytes
Timer 2
I/O Pins 32

میکرو کنترلر8051 عضو اصلی خانوادة 8051 است که شرکت ایتل از آن به عنوان MCS-51 یاد می کند.
اعضای دیگر خانوادة 8051، 8052، 8031، 8751 و... می باشد.
8051
درون 8051

در یکCPU از ثباتها ، Register به عنوان مکانی برای ذخیره سازی موقت اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد. اکثر ثباتهای 8051 ، 8 بیتی هستند.
در ثباتهای 8051 فقط داده 8 بیتی می تواند قرار داد. در دیاگرام زیر یک ثبات با 8 بیت خود به ترتیب از با ارزشترین D7 تا کم ارزشترین D0 نشان داده شده است.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

تعدادی از ثباتها که بیشترین کاربرد را دارند عبارتند از:
A (انباشتگر) B ، R0، R1، R2، R3، R4، R5، R6، R7، DPTR (شانگر داده) و PC (Program counter شمارندة برنامه) که همگی 8 بیتی اند به جزء DPTR و PC .
ثبات PC یا شمارندة برنامه به آدرس دستورالعمل بعدی که اجرا خواهد شد اشاره می کند. زمانی که CPU که عملی را از برنامة موجود در ROM واکشی می کند شمارندة برنامه افزایش یافته و به دستورالعمل بعدی اشاره می کند. این ثبات 16 بیتی است.

دانلود پاورپوینت میکرو کنترلر 8051

اختصاصی از یاری فایل دانلود پاورپوینت میکرو کنترلر 8051 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

منظور از یک میکروپروسسور(CPU)، میکروپروسسور هایی از خانواده x86 اینتل مثل 8086، 80286، 80386، 68020، 68030، 68040 و یا خانواده­هایی از این قبیل است. این میکروپروسسورها فاقد RAM، ROM و پورتهای I/O در درون خود تراشه هستند

286(1-2MHz) – 386(4-16MHz) – 486(16-133MHz) – 586(Pentium)

یک میکروکنترلر دارای یک CPU (30MHZ) به همراه مقدار ثابتی از RAM، ROM و پورتهای I/O و تایمر در درون خود می باشد البته با استفاده از حافظه جانبی و تراشه های دیگر می­توان مقدار RAM، ROM و تعداد پورتهای I/O را در یک میکروکنترلر افزایش داد

در سال 1981 شرکت Intel میکروکنترلری به نام 8051 را معرفی کرد. این میکروکنترلر دارای 128 بایت RAM، 4k بایت ROM، دو تایمر، یک پورت سریال و چهار پورت موازی ( هر یک 8 بیت ) بود که همه آنها در یک تراشه تعبیه شده بودند

فایل پاورپوینت 16 اسلاید

تحقیق درباره آموزش میکرو کنترلر 8051

اختصاصی از یاری فایل تحقیق درباره آموزش میکرو کنترلر 8051 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:66

فهرست و توضیحات:

چکیده

مقدمه

بیان مسأله

اهمیت موضوع

آموزش میکرو کنترلر 8051

تشریح پایه های 8051 و RAM و ROM داخلی آن

8051 دارای 4 پورت ورودی یا خروجی می باشد یعنی اینکه هر کدام از این پورت ها را می توان در یک لحظه به عنوان ورودی استفاده کرد و همان پورت را دوباره در یک لحظه دیگر به عنوان خروجی از آن استفاده کرد. منظور از پورت چیست؟ پورت در میکرو یعنی 8 عدد پین یا 8 خط دیتا یا ذر اصطلاح 8بیتی، که 8051 دارای 4 پورت 8 بتی یعنی 32 پایه می باشد.

میکرو کنترلر AT89C51 دارای 128 بایت RAM و 4KB حافظه برنامه ROM می باشد. و AT89C52 دارای 256 بایت RAM و 8KB حافظه برنامه ROM می باشد. و AT89C55 دارای 256 بایت RAM و 20KB حافظه برنامه ROM می باشد. که بستگی به حجم برنامه ما دارد که از کدام میکرو استفاده کنیم.

کاربرد RAM چست؟ اصلا به چه دردی می خوره؟

RAM یعنی random access memory حافظه با دستیابی تصادفی. از این حافظه برای ذخیره اطلاعات موقت استفاده می شود یعنی اینکه تا زمانی که تغذیه میکرو وصل باشد این اطلاعات از بین نمی روند و با قطع کردن تغذیه این اطلاعات از بین می روند. ما در میکرو 8 ثبات 8 بتی برای ذخیره کردن داده  ها داریم در بعضی از مواقع پیش می آید که این 8 ثبات در کل برنامه استفاده شوند و ما به یک ثبات 8 بیتی برای ذخیره سازی داده ها داریم مثلا یک شمارنده طراحی کردیم و همه ثبات ها هم استفاده شده و ما مثلا به دو ثبات احتیاج داریم که می توانیم از هر کدام از خانه های RAM استفاده کنیم. منظور از اطلاعات همان داده های 8 بیتی می باشند یعنی همون 0 یا 1 ها که به 8 تا از آنها یک بایت یا یک داده 8 بیتی می گویند.

مقاله در مورد میکروکنترلر 8051

اختصاصی از یاری فایل مقاله در مورد میکروکنترلر 8051 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:75

 فهرست مطالب

«مقدمه»

واحد پردازش مرکزی

حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM

مقایسه ریز پردازنده ها با میکروکنترلرها

ابزارهای کنترل /نظارت

معمار سخت افزار

«کاربردها»

«ویژگی های مجموعة دستورالعمل ها»

«مفاهیم جدید»

«مزیت ها و معایب:یک مثال طراحی»

«مروری بر خانوادهMcs-51TM»

«بررسی اجمالی پایه ها»

«درگاه O»

ALE(Address  latch  Enable)

 (Extrral  Access)

RST(Reset)

«اتصالات تغذیه»

«ساختار درگاه I/O»

«سازمان حافظه»

«RAM همه منظوره»

MOV   A,5FH

5FH #  وMOV   R0

بانک های ثبات[1]

«ثبات های کاربرد خاص»

با وجود اینکه بیش از بست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد،تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است.در 1971 شریک انیتل،8080 را به عنوان اولین ریز پردازنده موفق عرضه کرد.مدت کوتاهی پس از آن،موتور ولا،RCA و سپس Mostechnology‌و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800،1801،6502،Z80 عرضه کردند.گرچه این مدارهای مجتمع (IC) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد(SBC) به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریز پردازنده ها تبدیل شدند.تز تیم SBC ها که به سرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج،دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند می توان برای نمونه از D2 موتورولا،KIM-1 ساخت Mos technology و SDK-85‌ متعلق به شرکت انتیل نام برد.

میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریز پردازنده است.در 1976 انتیل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانوادة میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد.8748 با 17000 ترانزیستور،در یک مدار مجتمع،شامل یک cpu، 1کیلوبایت EPROM، 64 بایت RAM‌، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود.این IC‌ و دیگر اعضای MCS-48TM   که پس از آن آمدند خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کابردهای کنترل گرا تبدیل شدند.جایگزین کردن اجزاء‌الکترومکانیکی در فرآورده های مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتدا کار،یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند.دیگر فرآورده هایی که در آنها می توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها،تجهیزات صنعتی،وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر (افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند)

توان ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلر با اعلام ساخت 8051،یعنی اولین عضو خانوادة میکروکنترلرهای MCS-51TM در 1980 توسط انیتل پیشرفت چشمگیری کرد.در مقایسه 8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانزیستور،K4 بایت ROM، 128 بایت RAM، 32 خط I/O یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است.که از لحاظ مدارات داخلی برای یک TC بسیار قابل ملاحظه است.امروزه انواع گوناگونی از این IC وجود دارند که به صورت بخاری این مشخصات را دو برابر کرده اند.شرکت زیمنس که دومین تولید کنندة قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک 8015 توسعه یافت در یک بسته 86‌پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی،13 منبع وقفه و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است.خانوادة 8051 به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سال های آینده یافته است.

یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که از طریق گذرگاه آدرس،گذرگاه داده و گذرگاه کنترل به حافظة‌قابل دستیابی تصادفی (RAM) و حافظه فقط خواندی (ROM) متصل می باشد.مدارهای واسطه گذرگاه های سیستم را به وسایل جانبی متصل می کنند.

واحد پردازش مرکزی

CPU‌،به عنوان «مغز» سیستم کامپیوتری،تمامی فعالیت های سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام می دهد.اندیشة اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد ناردست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهیا منطقی است که بطور مداوم دو عمل انجام می دهند:واکنشی دستورالعمل ها و اجرای آنها،CPU‌توانایی درک و اجرای دستورالعمل های را براساس مجموعه ای از کدهای دورویی دارد که هریک از این کدها نشان دهندة یک عمل ساده است.این دستورالعمل ها معمولاً حسابی (جمع،تفریق،ضرب و تقسیم)،منطقی (AND،OR،NOT و غیره)انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهایی دروریی با نام مجموعه دستورالعمل ها نشان داده می شوند.

حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM

برنامه ها و داده ها در حافظه ذخیره می شوند.حافظه های کامپیوتر بسیار مشوعند و اجزای همراه آنها بسیار و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف می کند.بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت ها نیاز به مطالعة جامع و مداوم دارد.حافظه هایی که به طور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می باشند،IC‌ های (مدار مجتمع)نیمه رسانایی هستند که RAM‌و ROM  نامیده می شوند.دو ویژگی RAM  و ROMرا از هم متمایز سازد:اول آنکه RAM حافظه خواندنی /نوشتنی است‌.در حالیکه ROM حافظه خواندنی است و دوم آنکه RAM فرّار است(یعنی محتویات آن هنگام عبور ولتاژ تغذیه می شود)در حالی که ROM‌ غیرفرّار است.

ابزارهای کنترل /نظارت

به کمک ابزارهای کنترل/نظارت در برخی نرم افزارها و روابط های الکترونیکی (دقیق)کامپیوترها می توانند کارهای کنترلی زیادی را بی وقفه،بدون خستگی و بسیارفراتر از توانایی انسان انجام دهند.

کاربردهایی نظیر کنترل حرارت یک ساختمان،محافظت از خانه، کنترل آسانسور،کنترل وسایل خانگی و حتی جوش دادن قطعات مختلف یک خودرو همگی با استفاده از این ابزارها امکان پذیر هستند.ابزارهای کنترل،ابزارهای خروجی یا عمل کننده هستند.آنها وقتی که با یک ولتاژ با جریان،تغذیه شوند می توانند بر جهان پیرامون خود اثر بگذارند(مثل موتورها مولدها).ابزارهای نظارت،ابزارهای ورودی یا مسگر هستند که با کمیت هایی نظیر حرارت،نور،فشار،حرکت و مانند آن،تحریک شده و آنها را به جریان یا ولتاژی که توسط CPU خوانده می شود تبدیل می کنند(مثل فتوترانزیستورها و ترمیستورها و سوئیچ ها).ولتاژ یا جریان توسط مدارهای واسطه، به یک دادة دورویی تبدیل می وشد و یا برعکس و سپس نرم افزار،یک رابطه منطقی بین ورودی ها و جروجی ها برقرارمی کند.

مقایسه ریز پردازنده ها با میکروکنترلرها

پیش از این خاطرنشان شد که ریز پردازنده ها CPU هایی تشکیل تک تراشه هستند و در میکروکامپیوترها به کار می روند.پس فرق میکروکنترلرها با ریز پردازنده ها چیست؟با این سؤال از سه جنبه می توان برخورد کرد:معماری سخت افزار،کاربردهای و ویژگی های مجموعه دستورالعمل ها.

معمار سخت افزار

در حالی که زیز پردازنده یک CPU‌ تک تراشه ای است،میکروکنترلر در یک تراشه واحد شامل یک CPU‌و بسیاری از مدرارات لازم برای یک سیستم میکروکامپیوتری کامل می باشد. علاوه بر CPU‌ میکروکنترلرها شامل RAM و ROM یک رابطه سریال،یک رابط سریال،یک رابط موازی،تایمر و مدارات زمانبدی البته مقدار RAM‌روی تراشه حتی به میزان آن در یک سیستم میکروکامپیوتری کوچک هم نمی رسد اما آن طور که خواهیم دید این مسأله محدودیتی ایجاد نمی کند زیرا کاربردهای میکروکنترلر بسیار متفاوت است.یک ویژگی مهم میکروکنترلرها،سیستم وقفة موجود در داخل آنهاست.میکروکنترلرها به عنوان ابزار های کنترل گرا اغلب برای پاسخ بی درنگ به محرکهای خارجی (وقفه ها)مورد استفاده قرار می گیرند.یعنی باید در پاسخ به یک «اتفاقی» سریعاً یک فرآیند را معدق گذاره،به فرآیند دیگر بپردازند.باز شدن در یک اجاق مایکروویو مثالی است از یک اتفاق ممکن است باعث ایجاد یک وقفه در یک سیستم میکروکنترولی شود.البته اغلب ریز پردازنده ها می توانند سیستم های وقفة قدرتمندی را به اجرا بگذارند،اما برا این کار معمولاً نیاز به اجزای خارجی دارند.مدارات روی تراشه یک میکروکنترولر شامل تمام مدارات مورد نیاز برای بکارگیری وقفه های می باشد.