微控制器

本文概述

• 总览
• 8051建筑
• 8051引脚说明
• 8051 I / O端口
• 1）端口0
• 2）端口1
• 3）端口2
• 4）端口3
• 8051中断

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程序, 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

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微控制器可用于涉及有限计算和相对某些控制策略的各种应用。它们用于工业和商业控制应用, 设备控制, 仪器仪表等。

8051除包括8位CPU, RAM, ROM / EPROM / OTPROM, 定时器/计数器和并行I / O线等基本组件外, 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8位双向I / O端口, 带有内部上拉电阻。此外, 它执行一些特殊功能：

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：引脚可以配置为输出0和输入1。

1）端口0

P0可以用作双向I / O端口, 也可以用于连接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。由于输出引脚浮空, 因此读引脚直接读取写在引脚上的任何数据。

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。在这种模式下, 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用于更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：

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 / OF。

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/清除特殊功能寄存器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/清除特殊功能寄存器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。