تعداد صفحات : 17

فرمت فایل : word (قابل ویرایش)

فهرست مطالب :

مقايسة ريزپردازنده ها با ميكروكنترولرها

كاربردها

ويژگي هاي مجموعة دستورالعمل ها

آي سي 8051

بررسي اجمالي پايه ها

(Address Latch Enable) ALE

 (External Acces)

(Reset) RST

اتصالات تغذيه

سازمان حافظه

RAM همه منظوره

RAM بيت آدرس پذير

حافظة خارجي

دستيابي به حافظه كد خارجي

دستيابي به حافظه داده خارجي

تشريح مدار منبع تغذية ديجيتال:

ميكروكنترولر

با وجود اينكه بيش از بيست سال از تولد ريزپردازنده نمي گذرد،تصور وسايل الكترونيكي و اسباب بازيهاي امروزي بدون آن كار مشكلي است. در 1971 شركت اينتل،8080 را به عنوان اولين ريز پردازندة موفق عرضه كرد. مدت كوتاهي پس از‌آن، موتورولا،RCA و سپس MOS Technology و Zilog انواع مشابهي را به ترتيب به نام هاي 6502,1801,6800 وZ80 عرضه كردند. گرچه اين مدارهاي مجتمع(IC ها)به خودي خود فايده چنداني نداشتند اما به عنوان بخشي از يك كامپيوتر تك بورد1(SBC)، به جزء مركزي فرآورده هاي مفيدي براي آموزش طراحي با ريز پردازنده ها تبديل شدند.

از اين SBC ها كه بسرعت به آزمايشگاههاي طراحي در كالج ها،دانشگاهها و شركت هاي الكترونيك راه پيدا كردند مي توان براي نمونه از D2موتورولا،
 KIM-1 ساخت MOS Technology و SDK-85 متعلق به شركت اينتل نام برد.

ميكروكنترولر قطعه اي شبيه ريز پردازنده است. در 1976اينتل 8  748 را به عنوان اولين قطعه خانوادة ميكروكنترولرهاي MCS-48TM  معرفي كرد. 8748 با 17000 ترانزيستور در يك مدار مجتمع، شامل يك CPU،1 كيلو بايت EPROM،64 بايت RAM،27 پايه I/O و يك تايمر8بيتي بود. اين IC و ديگر اعضاي MCS-48TM كه پس از آن آمدند، خيلي زود به يك استاندارد صنعتي در كاربردهاي كنترل گرا تبديل شدند. جايگزين كردن اجزاء الكترومكانيكي در فرآورده هايي مثل ماشين هاي لباسشويي و چراغ هاي راهنمايي از ابتداي كار،يك كاربرد مورد توجه براي اين ميكروكنترولرها بودند و همين طور باقي ماندند. ديگر فرآورده‌هايي كه در آنها مي توان ميكروكنترولر را يافت عبارتند از اتومبيلها، تجهيزات صنعتي، وسايل سرگرمي و ابزارهاي جانبي كامپيوتر.
( افرادي كه يك IBM PC دارند كافي است به داخل صفحه كليد نگاه كنند تا مثالي از يك ميكروكنترولر را در يك طراحي با كمترين اجزاء ممكن ببيند).

توان، ابعاد و پيچيدگي ميكروكنترولرها با اعلام ساخت 8051، يعني اولين عضو خانوادة ميكروكنترولرهاي MCS-51TM در 1980 توسط اينتل پيشرفت چشمگيري كرد. در مقايسه با 8048 اين قطعه شامل بيش از 60000ترانزيستور،4K بايت ROM،128 بايت RAM،32 خط I/O، يك درگاه سريال و دو تايمر16بيتي است. كه از لحاظ مدارات داخلي براي يك IC بسيار قابل ملاحظه است. امروزه انواع گوناگوني از اين IC وجود دارند كه به صورت مجازي اين مشخصات را دو برابر كرده اند. شركت زيمنس كه دومين توليد كنندة قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان يك 8051 توسعه يافته در يك بستة 68 پايه با شش درگاه I/O بيتي،13 منبع وقفه، و يك مبدل آنالوگ به ديجيتال با 8 كانال ورودي عرضه كرده است. خانوادة 8051 به عنوان يكي از جامعترين و قدرتمندترين ميكروكنترولرهاي 8بيتي شناخته شده و جايگاهش را به عنوان يك ميكروكنترولر مهم براي سال هاي آينده يافته است.

اين كتاب دربارة خانوادة ميكروكنترولرهاي MCS-51TM نوشته شده است. بخشهاي بعدي معماري سخت افراز و نرم افزار خانواده MCS-51TM را معرفي مي كنند و از طريق مثال هاي طراحي متعدد نشان مي دهند كه چگونه اعضاي اين خانواده مي‌توانند در طراحي هاي الكترونيكي با كمترين اجزاء اضافي ممكن شركت داشته باشند.

در بخش هاي بعدي از طريق يك آشنايي مختصر با معماري كامپيوتر، يك واژگان كاري از اختصارات و كلمات فني كه در اين زمينه متداولند( و اغلب با هم اشتباه مي شوند) را ايجاد خواهيم كرد.

از آن جا كه بسياري اصطلاحات در نتيجة تعصب شركت هاي بزرگ و سليقة مولفان مختلف دچار ابهام شده اند، روش كار ما در اين زمينه بيشتر عملي خواهد بود تا آكادميك. هر اصطلاح در متداولترين حالت با يك توضيح ساده معرفي شده است.

مقايسة ريزپردازنده ها با ميكروكنترولرها

پيش از اين خاطر نشان شد كه ريزپردازنده ها CPU هايي تك تراشه هستند و در ميكروكامپيوترها به كار مي روند. پس فرق ميكروكنترولرها با ريزپردازنده ها چيست؟ با اين سئوال از سه جنبه مي توان برخورد كرد:معماري سخت افزار، كاربردها و ويژگي هاي مجموعة دستورالعمل ها.

معماري سخت افزار

روشن ساختن تفاوت بين ميكروكنترولرها و ريز پردازنده ها.(شكل 1)

در حالي كه ريزپردازنده يك CPUي تك تراشه اي است، ميكرو كنترلر در يك تراشه واحد شامل يك CPU و بسياري از مدارات لازم براي يك سيستم ميكروكامپيوتري كامل مي باشد. اجزاي داخل خط چين در شكل 1 بخش كاملي از اغلب IC‌هاي ميكروكنترولر مي باشند. علاوه بر CPU ميكروكنترولرها شامل ROM,RAM ,يك رابط سريال، يك رابط موازي، تايمر و مدارات زمان بندي وقفه مي باشند كه همگي در يك IC قرار دارند.البته مقدار RAM روي تراشه حتي به ميزان آن در يك سيستم ميكروكامپيوتري كوچك هم نمي رسد اما آن طور كه خواهيم ديد اين مسأله محدوديتي ايجاد نمي كند زيرا كاربردهاي ميكروكنترولر، بسيار متفاوت است