8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ట్యుటోరియల్ మరియు ఆర్కిటెక్చర్ విత్ అప్లికేషన్స్

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





8051 మైక్రోకంట్రోలర్

8051 మైక్రోకంట్రోలర్

8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌ను 1980 లలో ఇంటెల్ రూపొందించింది. దీని పునాది హార్వర్డ్ ఆర్కిటెక్చర్‌పై ఉంది మరియు ప్రధానంగా ఆటలోకి తీసుకురావడానికి అభివృద్ధి చేయబడింది ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ . మొదట, ఇది NMOS సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి సృష్టించబడింది, కాని NMOS సాంకేతిక పరిజ్ఞానం పనిచేయడానికి ఎక్కువ శక్తి అవసరం కాబట్టి ఇంటెల్ తిరిగి ఉద్దేశించిన మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 CMOS సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగిస్తోంది మరియు కొత్త ఎడిషన్ టైటిల్ పేరులో 'C' అక్షరంతో ఉనికిలోకి వచ్చింది, ఉదాహరణ కోసం: 80C51 . ఈ అత్యంత ఆధునిక మైక్రోకంట్రోలర్‌లకు వారి పూర్వీకులతో పోల్చితే తక్కువ శక్తి అవసరం.



8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌లో రెండు బస్సులు ఈ కార్యక్రమానికి ఒకటి, మరొకటి డేటా కోసం ఉన్నాయి. ఫలితంగా, ఇది ప్రోగ్రామ్ మరియు 64 కె యొక్క డేటా 8 పరిమాణాల కోసం రెండు నిల్వ గదులను కలిగి ఉంది. మైక్రోకంట్రోలర్‌లో 8-బిట్ అక్యుమ్యులేటర్ & 8-బిట్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ ఉంటుంది. ఇది ప్రధానంగా పనిచేసే బ్లాక్‌లుగా 8 బిట్ బి రిజిస్టర్‌ను కలిగి ఉంటుంది మరియు 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ప్రోగ్రామింగ్‌తో జరుగుతుంది పొందుపరిచిన సి భాష కైల్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఉపయోగించి. ఇది అనేక ఇతర 8 బిట్ మరియు 16-బిట్ రిజిస్టర్లను కూడా కలిగి ఉంది.


అంతర్గత పనితీరు & ప్రాసెసింగ్ మైక్రోకంట్రోలర్ కోసం, 8051 ఇంటిగ్రేటెడ్ అంతర్నిర్మిత RAM తో వస్తుంది. ఇది ప్రైమ్ మెమరీ మరియు తాత్కాలిక డేటాను నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది అనూహ్యమైన మెమరీ, అనగా మైక్రోకంట్రోలర్‌కు విద్యుత్ సరఫరా ఆపివేయబడినప్పుడు దాని డేటా పోతుంది.



8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌తో చాలా అప్లికేషన్లు ఉన్నాయి. కాబట్టి, 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ప్రాజెక్టులు ఇంజనీరింగ్ చివరి సంవత్సరంలో గొప్ప ప్రాముఖ్యత ఉంది.

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ఆర్కిటెక్చర్:

మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ డిజైన్ యొక్క లక్షణాలను దగ్గరగా చూద్దాం:

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

CPU (సెంట్రల్ ప్రాసెసర్ యూనిట్):


సెంట్రల్ ప్రాసెసర్ యూనిట్ లేదా సిపియు ఏదైనా ప్రాసెసింగ్ మెషీన్ యొక్క మనస్సు అని మీకు తెలిసి ఉండవచ్చు. ఇది మైక్రోకంట్రోలర్‌లో జరిగే అన్ని ప్రక్రియలను పరిశీలిస్తుంది మరియు నిర్వహిస్తుంది. CPU యొక్క పనితీరుపై వినియోగదారుకు అధికారం లేదు. ఇది స్టోరేజ్ స్పేస్ (ROM) లో ముద్రించిన ప్రోగ్రామ్‌ను వివరిస్తుంది మరియు అవన్నీ నిర్వహిస్తుంది మరియు అంచనా వేసిన విధిని చేస్తుంది. CPU నిర్వహిస్తుంది 8051 మైక్రోకంట్రోలర్లలో వివిధ రకాల రిజిస్టర్లు .

అంతరాయాలు:

శీర్షిక ముందుకు తెచ్చినట్లుగా, ఇంటరప్ట్ అనేది మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క కీ ఫంక్షన్ లేదా ఉద్యోగాన్ని చదివే ఒక సబ్‌ట్రౌటిన్ కాల్ మరియు అప్పుడు అదనపు ప్రాముఖ్యత ఉన్న ఇతర ప్రోగ్రామ్‌ను నిర్వహించడానికి సహాయపడుతుంది. ది 8051 అంతరాయం యొక్క లక్షణం అత్యవసర సందర్భాల్లో సహాయపడటం వలన ఇది చాలా నిర్మాణాత్మకంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుత ప్రక్రియను వాయిదా వేయడానికి లేదా ఆలస్యం చేయడానికి, ఉప-దినచర్యను నిర్వహించడానికి మరియు ఆపై మళ్లీ ప్రామాణిక ప్రోగ్రామ్ అమలును పున art ప్రారంభించడానికి అంతరాయాలు మాకు ఒక పద్ధతిని అందిస్తాయి.

మైక్రో-కంట్రోలర్ 8051 ను అంతరాయం సంభవించేటప్పుడు కోర్ ప్రోగ్రామ్‌ను క్షణికావేశంలో ఆపే లేదా విచ్ఛిన్నం చేసే విధంగా సమీకరించవచ్చు. సబ్-రొటీన్ టాస్క్ పూర్తయినప్పుడు కోర్ ప్రోగ్రామ్ అమలు యథావిధిగా స్వయంచాలకంగా ప్రారంభమవుతుంది. 8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌లో 5 అంతరాయ సరఫరా ఉంది, ఐదులో రెండు పరిధీయ అంతరాయాలు, రెండు టైమర్ అంతరాయాలు మరియు ఒకటి సీరియల్ పోర్ట్ అంతరాయం.

జ్ఞాపకశక్తి:

మైక్రో-కంట్రోలర్‌కు ఆదేశాల సమితి అయిన ప్రోగ్రామ్ అవసరం. ఈ కార్యక్రమం ఖచ్చితమైన పనులను చేయడానికి మైక్రోకంట్రోలర్‌ను ప్రకాశవంతం చేస్తుంది. ఈ ప్రోగ్రామ్‌లకు నిల్వ స్థలం అవసరం, వీటిని మైక్రోకంట్రోలర్ చేత సేకరించవచ్చు మరియు ఏదైనా నిర్దిష్ట ప్రక్రియపై చర్య తీసుకోవచ్చు. మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క ప్రోగ్రామ్‌ను కూడబెట్టడానికి అమలులోకి తెచ్చే మెమరీని ప్రోగ్రామ్ మెమరీ లేదా కోడ్ మెమరీగా గుర్తిస్తారు. సాధారణ భాషలో, దీనిని చదవడానికి-మాత్రమే మెమరీ లేదా ROM అని కూడా పిలుస్తారు.

మైక్రోకంట్రోలర్‌కు స్వల్పకాలిక డేటాను సేకరించడానికి లేదా పనిచేయడానికి మెమరీ అవసరం. పనితీరు కోసం క్షణికావేశంలో డేటా నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించబడే నిల్వ స్థలం డేటా మెమరీగా గుర్తించబడుతుంది మరియు ఈ సూత్రప్రాయమైన కారణంతో మేము రాండమ్ యాక్సెస్ మెమరీ లేదా RAM ని ఉపయోగిస్తాము. మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 లో కోడ్ మెమరీ లేదా ప్రోగ్రామ్ మెమరీ 4 కె ఉంది, తద్వారా 4 కెబి రోమ్ ఉంటుంది మరియు ఇది 128 బైట్ల డేటా మెమరీ (ర్యామ్) ను కలిగి ఉంటుంది.

బస్సు:

ప్రాథమికంగా బస్ అనేది వైర్ల సమూహం, ఇది కమ్యూనికేషన్ కెనాల్ వలె పనిచేస్తుంది లేదా బదిలీ డేటాకు అర్థం. ఈ బస్సులు 8, 16 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ తంతులు కలిగి ఉంటాయి. ఫలితంగా, ఒక బస్సు మొత్తం 8 బిట్స్, 16 బిట్లను భరించగలదు. రెండు రకాల బస్సులు ఉన్నాయి:

  1. చిరునామా బస్సు: మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 లో 16-బిట్ అడ్రస్ బస్సు ఉంటుంది. మెమరీ స్థానాలను పరిష్కరించడానికి ఇది అమలులోకి వస్తుంది. చిరునామాను సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ నుండి మెమరీకి ప్రసారం చేయడానికి కూడా ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
  2. డేటా బస్: మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 లో 8 బిట్స్ డేటా బస్ ఉంటుంది. ఇది కార్ట్ డేటాకు ఉపయోగించబడుతుంది.

ఓసిలేటర్:

మైక్రోకంట్రోలర్ అనేది ఒక డిజిటల్ సర్క్యూట్ పరికరం అని మనమందరం కనుగొన్నందున, దాని పనితీరుకు దీనికి టైమర్ అవసరం. ఈ ఫంక్షన్ కోసం, మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 ఆన్-చిప్ ఓసిలేటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది CPU (సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్) కోసం సమయ వనరుగా పనిచేస్తుంది. ఫలితంగా ఓసిలేటర్ యొక్క ఉత్పాదకత కొట్టు స్థిరంగా ఉన్నందున, ఇది 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క అన్ని ముక్కల యొక్క శ్రావ్యమైన ఉపాధిని సులభతరం చేస్తుంది. ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ పోర్ట్: పరికరాల విధులను నిర్వహించడానికి మైక్రోకంట్రోలర్ ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్లో ఉపయోగించబడుతోంది.

అందువల్ల ఇతర యంత్రాలు, గాడ్జెట్లు లేదా పెరిఫెరల్స్‌కు సేకరించడానికి మనకు మైక్రో-కంట్రోలర్‌లో I / O (ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్) ఇంటర్‌ఫేసింగ్ పోర్ట్‌లు అవసరం. ఈ ఫంక్షన్ కోసం మైక్రో-కంట్రోలర్ 8051 ఇతర పరిధీయాలతో ఏకం చేయడానికి 4 ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ పోర్టులను కలిగి ఉంటుంది. టైమర్స్ / కౌంటర్లు: మైక్రో కంట్రోలర్ 8051 రెండు 16 బిట్ కౌంటర్లు & టైమర్‌లతో విలీనం చేయబడింది . కౌంటర్లు 8-బిట్ రిజిస్టర్లుగా విభజించబడ్డాయి. టైమర్‌లను విరామాలను కొలవడానికి, పల్స్ వెడల్పును తెలుసుకోవడానికి ఉపయోగిస్తారు.

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ పిన్ రేఖాచిత్రం

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ పిన్ రేఖాచిత్రం

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ పిన్ రేఖాచిత్రం

మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 యొక్క పిన్ రేఖాచిత్రం మరియు పిన్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను వివరించడానికి, మేము 40 పిన్ డ్యూయల్ ఇన్లైన్ ప్యాకేజీ (డిఐపి) ను చర్చించాము. ఇప్పుడు పిన్ కాన్ఫిగరేషన్ ద్వారా క్లుప్తంగా అధ్యయనం చేద్దాం: -

పిన్స్ 1 - 8: - పోర్ట్ 1 గా గుర్తించబడింది. ఇతర పోర్టుల నుండి భిన్నంగా, ఈ పోర్ట్ ఇతర ప్రయోజనాలను అందించదు. పోర్ట్ 1 అనేది దేశీయంగా పైకి లాగబడినది, పాక్షిక దిశాత్మక ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ పోర్ట్.

పిన్ 9: - మైక్రో కంట్రోలర్ 8051 ను దాని ప్రాధమిక విలువలకు సెట్ చేయడానికి గతంలో రీసెట్ పిన్ ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే మైక్రో కంట్రోలర్ పనిచేస్తోంది లేదా అప్లికేషన్ ప్రారంభంలో. రీసెట్ పిన్ను రెండు యంత్ర భ్రమణాల కోసం ఎలివేట్ చేయాలి.

పిన్స్ 10 - 17: - పోర్ట్ 3 గా గుర్తించబడింది. ఈ పోర్ట్ టైమర్ ఇన్పుట్, అంతరాయాలు, సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ సూచికలు TxD & RxD, బయటి మెమరీ ఇంటర్‌ఫేసింగ్ WR & RD కోసం నియంత్రణ సూచికలు వంటి అనేక ఇతర విధులను కూడా అందిస్తుంది. ఇది పాక్షిక ద్వి దిశాత్మకతో పోర్టును పైకి లాగడం లోపల పోర్ట్.

పిన్స్ 18 మరియు 19: - సిస్టమ్ గడియారాన్ని ఇవ్వడానికి బాహ్య క్రిస్టల్‌ను ఇంటర్‌ఫేస్ చేయడానికి ఇవి ఉపయోగించబడతాయి.

పిన్ 20: - Vss అని పేరు పెట్టబడింది - ఇది భూమి (0 V) అనుబంధాన్ని సూచిస్తుంది.

పిన్స్- 21-28: - పోర్ట్ 2 (పి 2.0 - పి 2.7) గా గుర్తించబడింది - ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ పోర్టుగా పనిచేయడం మినహా, సీనియర్ ఆర్డర్ అడ్రస్ బస్ సూచికలు ఈ పాక్షిక ద్వి దిశాత్మక పోర్టుతో మల్టీప్లెక్స్ చేయబడతాయి.

పిన్- 29: - ప్రోగ్రామ్ స్టోర్ బాహ్య ప్రోగ్రామ్ మెమరీ నుండి సంకేతాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఎనేబుల్ లేదా పిఎస్ఎన్ ఉపయోగించబడుతుంది.

పిన్ -30: - బాహ్య మెమరీ ఇంటర్‌ఫేసింగ్‌ను అనుమతించడానికి లేదా నిషేధించడానికి బాహ్య ప్రాప్యత లేదా EA ఇన్‌పుట్ ఉపయోగించబడుతుంది. బాహ్య మెమరీ అవసరం లేకపోతే, ఈ పిన్ను Vcc కి లింక్ చేయడం ద్వారా ఎత్తుకు లాగబడుతుంది.

పిన్ -31: - పోర్ట్ 0 (outer టర్ మెమరీ ఇంటర్‌ఫేసింగ్ కోసం) యొక్క చిరునామా డేటా సూచికను డి-మల్టీప్లెక్స్ చేయడానికి అకా అడ్రస్ లాచ్ ఎనేబుల్ లేదా ALE అమలులోకి వస్తుంది. ప్రతి యంత్ర భ్రమణానికి రెండు ALE త్రోబ్‌లు పొందవచ్చు.

పిన్స్ 32-39: పోర్ట్ 0 (P0.0 నుండి P0.7) గా గుర్తించబడింది - ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ పోర్టుగా పనిచేయడం మినహా, తక్కువ ఆర్డర్ డేటా & అడ్రస్ బస్ సిగ్నల్స్ ఈ పోర్టుతో మల్టీప్లెక్స్ చేయబడతాయి (outer టర్ మెమరీ ఇంటర్ఫేసింగ్ వాడకాన్ని అందించడానికి). ఈ పిన్ ఒక ద్వి-దిశాత్మక ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ పోర్ట్ (మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 లోని సింగిల్ ఒకటి) మరియు ఈ పోర్టును ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్గా ఉపయోగించుకోవడానికి outer టర్ పుల్ అప్ రెసిస్టర్లు అవసరం.

పిన్ -40: Vcc అని పిలుస్తారు ప్రధాన విద్యుత్ సరఫరా. పెద్దగా, ఇది + 5V DC.

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క అనువర్తనాలు:

మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 అనువర్తనాలు పెద్ద మొత్తంలో యంత్రాలను కలిగి ఉంటాయి, ప్రధానంగా ఇది ఒక ప్రాజెక్ట్‌లో పొందుపరచడం లేదా దాని చుట్టూ ఒక యంత్రాన్ని సమీకరించడం చాలా సులభం. స్పాట్లైట్ యొక్క ముఖ్య మచ్చలు క్రిందివి:

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క అనువర్తనాలు

8051 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క అనువర్తనాలు

  1. శక్తి నిర్వహణ: సమర్థవంతమైన కొలిచే పరికర వ్యవస్థలు దేశీయ మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాలలో శక్తి వినియోగాన్ని లెక్కించడంలో సహాయపడతాయి. ఈ మీటర్ వ్యవస్థలు మైక్రోకంట్రోలర్‌లను సమగ్రపరచడం ద్వారా సమర్థవంతంగా తయారు చేయబడతాయి.
  2. టచ్ స్క్రీన్‌లు: మైక్రోకంట్రోలర్ సరఫరాదారులు అధిక స్థాయిలో తమ డిజైన్లలో టచ్ సెన్సింగ్ సామర్ధ్యాలను అనుసంధానిస్తారు. మీడియా ప్లేయర్స్, గేమింగ్ పరికరాలు & సెల్ ఫోన్లు వంటి రవాణా చేయగల పరికరాలు టచ్ సెన్సింగ్ స్క్రీన్‌లతో అనుసంధానించబడిన మైక్రో కంట్రోలర్ యొక్క కొన్ని దృష్టాంతాలు.
  3. ఆటోమొబైల్స్: మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 ఆటోమొబైల్ పరిష్కారాలను సరఫరా చేయడంలో విస్తృత గుర్తింపును కనుగొంటుంది. ఇంజిన్ వైవిధ్యాలను నియంత్రించడానికి హైబ్రిడ్ మోటారు వాహనాల్లో వీటిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. అలాగే, క్రూయిజ్ పవర్ మరియు యాంటీ-బ్రేక్ మెకానిజం వంటి రచనలు మైక్రో కంట్రోలర్‌ల సమ్మేళనంతో మరింత సామర్థ్యాన్ని సృష్టించాయి.
  4. వైద్య పరికరాలు: గ్లూకోజ్ & బ్లడ్ ప్రెజర్ మానిటర్లు వంటి హ్యాండి medic షధ గాడ్జెట్లు మైక్రో కంట్రోలర్‌లను తీసుకువస్తాయి, కొలతలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, ఫలితంగా, సరైన వైద్య ఫలితాలను ఇవ్వడంలో అధిక విశ్వసనీయతను అందిస్తాయి.
  5. వైద్య పరికరాలు: గ్లూకోజ్ & బ్లడ్ ప్రెజర్ మానిటర్లు వంటి హ్యాండి medic షధ గాడ్జెట్లు మైక్రో కంట్రోలర్‌లను తీసుకువస్తాయి, కొలతలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, ఫలితంగా, సరైన వైద్య ఫలితాలను ఇవ్వడంలో అధిక విశ్వసనీయతను అందిస్తాయి.

ఫోటో క్రెడిట్స్: