8051 Tutorial Mikrokontroler dan Arsitektur dengan Aplikasi

8051 Tutorial Mikrokontroler dan Arsitektur dengan Aplikasi
8051 Mikrokontroler

8051 Mikrokontroler



Mikrokontroler 8051 dirancang pada 1980-an oleh Intel. Landasannya ada pada Arsitektur Harvard dan dikembangkan terutama untuk berperan Sistem Tertanam . Pada awalnya dibuat dengan menggunakan teknologi NMOS tetapi karena teknologi NMOS membutuhkan lebih banyak daya untuk berfungsi maka Intel kembali menggunakan Mikrokontroler 8051 yang menggunakan teknologi CMOS dan muncul edisi baru dengan huruf 'C' pada nama judulnya, sebagai ilustrasi: 80C51 . Mikrokontroler paling modern ini membutuhkan lebih sedikit daya untuk berfungsi dibandingkan dengan pendahulunya.

Ada dua bus di Mikrokontroler 8051, satu untuk program dan satu lagi untuk data. Hasilnya, ia memiliki dua ruang penyimpanan untuk program dan data berukuran 64K dengan 8 ukuran. Mikrokontroler terdiri dari akumulator 8-bit & unit pemrosesan 8-bit. Ini juga terdiri dari register 8 bit B sebagai blok yang berfungsi utama dan pemrograman mikrokontroler 8051 dilakukan dengan bahasa C tertanam menggunakan perangkat lunak Keil. Ia juga memiliki beberapa register 8 bit dan 16-bit lainnya.






Untuk fungsi internal & pemrosesan Mikrokontroler, 8051 dilengkapi dengan RAM terintegrasi yang terintegrasi. Ini adalah memori utama dan digunakan untuk menyimpan data sementara. Ini adalah memori yang tidak dapat diprediksi yaitu datanya dapat hilang ketika catu daya ke Mikrokontroler dimatikan.

Ada banyak aplikasi dengan mikrokontroler 8.051. Begitu, Proyek Mikrokontroler 8051 memiliki arti penting dalam tahun terakhir Teknik.



Arsitektur Mikrokontroler 8051:

Diagram blok mikrokontroler 8051 ditunjukkan di bawah ini. Mari kita lihat lebih dekat fitur-fitur desain mikrokontroler 8.051:

Diagram Blok Mikrokontroler 8051

Diagram Blok Mikrokontroler 8051

CPU (Unit Prosesor Pusat):


Seperti yang mungkin Anda ketahui bahwa Central Processor Unit atau CPU adalah otak dari setiap mesin pengolah. Ini meneliti dan mengelola semua proses yang dilakukan di Mikrokontroler. Pengguna tidak memiliki kuasa atas fungsi CPU. Ini menafsirkan program yang dicetak dalam ruang penyimpanan (ROM) dan menjalankan semuanya dan melakukan tugas yang diproyeksikan. Mengelola CPU berbagai jenis register di mikrokontroler 8.051 .

Interupsi:

Seperti judul yang dikemukakan, Interupsi adalah panggilan subrutin yang membaca fungsi atau pekerjaan kunci Mikrokontroler dan membantunya untuk melakukan beberapa program lain yang kemudian lebih penting. Itu karakteristik 8051 Interrupt sangat konstruktif karena membantu dalam kasus darurat. Interupsi memberi kita metode untuk menunda atau menunda proses saat ini, melaksanakan tugas sub-rutin dan kemudian memulai kembali implementasi program standar.

Micro-controller 8051 dapat dirakit sedemikian rupa sehingga untuk sesaat menghentikan atau memutus program inti saat terjadi interupsi. Ketika tugas sub-rutin selesai maka implementasi program inti dimulai secara otomatis seperti biasa. Ada 5 pasokan interupsi pada Mikrokontroler 8051, dua dari lima interupsi periferal, dua interupsi timer dan satu interupsi port serial.

Penyimpanan:

Pengontrol mikro membutuhkan program yang merupakan sekumpulan perintah. Program ini mencerahkan Mikrokontroler untuk melakukan tugas-tugas yang tepat. Program-program ini membutuhkan ruang penyimpanan di mana mereka dapat diakumulasikan dan diinterpretasikan oleh Mikrokontroler untuk bertindak berdasarkan proses tertentu. Memori yang digunakan untuk mengakumulasi program Mikrokontroler dikenal sebagai memori Program atau memori kode. Dalam bahasa umum, ini juga dikenal sebagai Read-Only Memory atau ROM.

Mikrokontroler juga membutuhkan memori untuk mengumpulkan data atau operan untuk jangka pendek. Ruang penyimpanan yang digunakan untuk sementara penyimpanan data agar berfungsi disebut sebagai Memori Data dan kami menggunakan Random Access Memory atau RAM untuk alasan prinsip ini. Mikrokontroler 8051 berisi memori kode atau memori program 4K sehingga memiliki Rom 4KB dan juga terdiri dari memori data (RAM) 128 byte.

Bis:

Bus pada dasarnya adalah sekumpulan kabel yang berfungsi sebagai kanal komunikasi atau sarana untuk transfer data. Bus-bus ini terdiri dari 8, 16 kabel atau lebih. Hasilnya, sebuah bus dapat memuat 8 bit, 16 bit sekaligus. Ada dua jenis bus:

  1. Alamat Bus: Mikrokontroler 8051 terdiri dari bus alamat 16-bit. Ini dibawa ke dalam permainan untuk mengatasi posisi memori. Ini juga digunakan untuk mengirimkan alamat dari Central Processing Unit ke Memory.
  2. Bus Data: Mikrokontroler 8051 terdiri dari bus data 8 bit. Ini digunakan untuk data gerobak.

Osilator:

Seperti kita ketahui bahwa Mikrokontroler merupakan sebuah peralatan rangkaian digital, oleh karena itu diperlukan pengatur waktu untuk fungsinya. Untuk fungsi ini, Mikrokontroler 8051 terdiri dari osilator on-chip yang bekerja sebagai sumber waktu untuk CPU (Central Processing Unit). Karena produktivitas osilator stabil sebagai hasilnya, ini memfasilitasi penggunaan yang selaras dari semua bagian Mikrokontroler 8051. Port Input / Output: Seperti yang kita ketahui bahwa Mikrokontroler digunakan dalam sistem tertanam untuk mengelola fungsi perangkat.

Jadi untuk mengumpulkannya ke mesin, gadget atau periferal lain kita membutuhkan port interfacing I / O (input / output) di Micro-controller. Untuk fungsi ini Micro-controller 8051 terdiri dari 4 port input / output untuk menyatukannya dengan perangkat lain. Timer / Counter: Micro-controller 8051 digabungkan dengan dua penghitung & pengatur waktu 16 bit . Penghitung dipisahkan menjadi register 8-bit. Pengatur waktu digunakan untuk mengukur interval, untuk mengetahui lebar pulsa, dll.

Diagram Pin Mikrokontroler 8051

Diagram Pin Mikrokontroler 8051

Diagram Pin Mikrokontroler 8051

Untuk menjelaskan diagram pin dan konfigurasi pin mikrokontroler 8051, kami membahas paket 40 pin dual inline (DIP). Sekarang mari kita pelajari konfigurasi pin secara singkat: -

Pin 1 - 8: - dikenali sebagai Port 1. Berbeda dari port lain, port ini tidak menyediakan tujuan lain. Port 1 adalah pelabuhan Input / output yang ditarik di dalam negeri, semu dua arah.

Pin 9: - Seperti yang dijelaskan sebelumnya, pin RESET digunakan untuk mengatur mikrokontroler 8051 ke nilai utamanya, sedangkan mikrokontroler berfungsi atau di awal aplikasi. Pin RESET harus diatur lebih tinggi untuk dua putaran mesin.

Pin 10-17: - Dikenal sebagai Port 3. Port ini juga menyediakan beberapa fungsi lain seperti input timer, interupsi, indikator komunikasi serial TxD & RxD, indikator kontrol untuk antarmuka memori luar WR & RD, dll. Ini adalah port pull up domestik dengan quasi bi directional pelabuhan di dalam.

Pin 18 dan 19: - Ini digunakan untuk menghubungkan kristal luar untuk memberikan jam sistem.

Pin 20: - Berjudul Vss - ini melambangkan asosiasi ground (0 V).

Pin- 21-28: - Dikenali sebagai Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - selain berfungsi sebagai port Input / output, indikator bus alamat urutan senior di-multipleks dengan port dua arah semu ini.

Pin- 29: - Program Store Enable atau PSEN digunakan untuk menafsirkan tanda-tanda dari memori program luar.

Pin-30: - Akses Eksternal atau input EA digunakan untuk mengizinkan atau melarang antarmuka memori luar. Jika tidak ada kebutuhan memori luar, pin ini diseret tinggi dengan menghubungkannya ke Vcc.

Pin-31: - Aka Address Latch Enable atau ALE digunakan untuk mende-multipleks indikasi data alamat port 0 (untuk antarmuka memori luar). Dua denyut ALE tersedia untuk setiap putaran mesin.

Pin 32-39: Dikenali sebagai Port 0 (P0.0 hingga P0.7) - selain berfungsi sebagai port Input / output, sinyal bus data & alamat urutan rendah di-multipleks dengan port ini (untuk menyediakan penggunaan antarmuka memori luar). Pin ini adalah port Input / output dua arah (satu-satunya di mikrokontroler 8051) dan resistor pull-up luar diperlukan untuk menggunakan port ini sebagai Input / output.

Pin-40: disebut sebagai Vcc adalah catu daya utama. Pada umumnya, ini adalah + 5V DC.

Aplikasi Mikrokontroler 8051:

Aplikasi mikrokontroler 8051 menyertakan sejumlah besar mesin, terutama karena mudah untuk digabungkan dalam sebuah proyek atau untuk merakit mesin di sekitarnya. Berikut ini adalah titik-titik utama yang menjadi sorotan:

Aplikasi mikrokontroler 8.051

Aplikasi mikrokontroler 8.051

  1. Manajemen energi: Sistem alat pengukur yang kompeten membantu dalam menghitung konsumsi energi dalam aplikasi domestik dan industri. Sistem meteran ini disiapkan kompeten dengan mengintegrasikan mikrokontroler.
  2. Layar sentuh: Pemasok mikrokontroler tingkat tinggi mengintegrasikan kemampuan penginderaan sentuh dalam desain mereka. Perangkat portabel seperti pemutar media, perangkat game & ponsel adalah beberapa ilustrasi mikrokontroler yang terintegrasi dengan layar penginderaan sentuh.
  3. Mobil: Mikrokontroler 8051 menemukan pengakuan luas dalam memasok solusi mobil. Mereka banyak digunakan dalam kendaraan bermotor hibrida untuk mengontrol variasi mesin. Juga, pekerjaan seperti daya jelajah dan mekanisme anti-rem membuatnya lebih mumpuni dengan penggabungan pengontrol mikro.
  4. Alat kesehatan: Gadget obat yang berguna seperti monitor glukosa & tekanan darah berperan penting dalam pengontrol mikro, untuk menampilkan pengukuran, sebagai hasilnya, menawarkan keandalan yang lebih tinggi dalam memberikan hasil medis yang benar.
  5. Alat kesehatan: Gadget obat yang berguna seperti monitor glukosa & tekanan darah berperan penting dalam pengontrol mikro, untuk menampilkan pengukuran, sebagai hasilnya, menawarkan keandalan yang lebih tinggi dalam memberikan hasil medis yang benar.

Kredit Foto: