内容
- マイクロコントローラとは何ですか？
- マイクロコントローラのさまざまなアドレッシングモード
- 8051マイクロコントローラーのPIN図
- 8051マイクロコントローラアーキテクチャ
- 8051のメモリ
- 8051の割り込み
- マイクロコントローラの特徴
- マイクロプロセッサとマイクロコントローラ
- アプリケーション
マイクロコントローラーとは何ですか？
「マイクロコントローラーは、プロセッサー、内部RAM、ROMまたはフラッシュ、タイマー、割り込みハンドラー、シリアルインターフェイス、ポート、およびその他のアプリケーション固有のデバイスで構成される小さなコンピューターです。」
- 計算のメモリ前提条件が小さく、プログラムとポートが制御と通信の目的で使用される場合は、マイクロコントローラが使用されます。
- たとえば、8051、PICおよびARMは標準のマイクロコントローラーです。
画像クレジット：Konstantin Lanzet（許可を得て）、 KLインテルP8051, CC BY-SA 3.0
8051マイクロコントローラーの主な機能：
- 8ビットALUおよびアキュムレータ、8ビットレジスタ、8ビットデータバスおよび2×16ビットアドレスバス/プログラムカウンタ/データポインタおよび関連する8/11/16ビット操作。
- 動作レジスタによる高速割り込み。
- 省エネモード。
8051マイクロコントローラーのアドレッシングモード：
「アドレッシングモードは、特定のメモリ位置をどの方法でアドレッシングするかを示します。」
8051マイクロコントローラにはXNUMXつの重要なアドレッシングモードがあります。それらは次のとおりです。
これらの各アドレッシングモードは、重要な柔軟性を提供します。
即時アドレス指定
即時アドレス指定は、オペコードに従って即座にメモリに格納されるデータのようなものです。 命令自体は、どの値を具体的にメモリに保持するかを指示します。
たとえば、次のような命令：
MOV A、＃20H
ここで、アキュムレータが前述の値で満たされるという理由で、memonicsは即時アドレス指定を利用します。
直接アドレッシングでは、ロードされる値は時間に依存します。このアドレッシングは確かに柔軟ではありません。
間接アドレス指定
間接アドレス指定は比較的優れているため、ほとんどの場合、非常に高い柔軟性が得られます。 これは、128にある追加の8051バイトの内部RAMを取得するためだけのものです。例は次のようになります。
MOV A、@ R0
この命令は、8051マイクロコントローラをベースにして、R0レジスタの値を再確認します。 次に、8051は、R0レジスタで示されるアドレスにある内部RAMの情報をアキュムレータにロードします。
例として、R0が値50Hを保持し、アドレス50Hが値66Hを保持するとします。 上記の命令が実装されると、8051はR0の値を評価します。 R0は50Hを保持するため、8051はこの内部RAMアドレス50Hの値を見つけて、それをアキュムレータに保持します。 間接アドレス指定は一貫して内部RAMを識別します。 それはSFRを指します
外部直接
外部メモリは、「外部ダイレクト」アドレッシングを使用する一連の命令によって取り込まれます。 外部ダイレクトアドレッシング操作に使用できるコマンドには、このようなXNUMXつのタイプがあります。
MOVX A、@ DPTR
MOVX @ DPTR、A
ここでは、XNUMXつのコントロールがDPTRを使用しています。 これらのコマンドでは、最初に、読み取りまたは書き込みを行う外部メモリの場所を使用してDPTRをロードする必要があります。 DPTRが適切な外部メモリカードを保持した後、最初のコマンドは外部メモリアドレスの内容をアキュムレータに転送します。 次のコマンドは逆のことをします。 アキュムレータの値を、DPTRによってすでにポイントされている外部メモリアドレスに書き込むことができます。
外部間接
外部メモリは、外部間接アドレス指定と呼ばれる間接アドレス指定を使用して取得できます。 この種のアドレス指定は、一般に、外部RAMの数がかなり少ない比較的マイナーなタスクで使用されます。 そのような例は
MOVX @ R0、A
R0の値を読み取る必要があり、アキュムレータの値は外部RAMの場所からのものです。 R0の値は単純に00からFFhであり、256バイトに制限されていることを考慮してください。 外部間接アドレス指定を採用する。 それでも、タスクのバイト数が256バイトを超える場合は、通常、外部ダイレクトモードを使用する方が簡単です。
8051マイクロコントローラーのアーキテクチャ：
- 8051には、ブールプロセッサを搭載した8ビットCPUが搭載されています。
- 5つの割り込み。 2つの外部、2つの優先度レベル。
- これにはXNUMXつのXNUMXビットタイマー/カウンターがあります。
- XNUMXつのプログラム可能な全二重シリアルポート。
- 合計32のI / Oライン。
- 4KBのオンチップROMを搭載。 EPROMは一部のモデルでも利用できます。
- 128バイトのオンチップRAM。多くのシングルチップに十分です。
画像クレジット： アパルーサ, Intel8051アーチ, CC BY-SA 3.0
8051マイクロコントローラーのPIN図：
8051マイクロコントローラーのPIN構成：
PIN 1〜8
これらのピンは通常、ユーザーの要件に応じてI / PまたはO / Pとして使用されます。
PIN 9：
これはリセットの目的として利用されます。 通常、HL信号ピンはMCUを停止し、すべてのレジスタをクリアします。 このピンがLOに戻ると、新しいプログラムが開始されます。
PIN 10 – 17：
これらはポート1と同様に使用され、これらの各ピンはユニバーサルi / pまたはo / pとして使用できます。
ピン10：
非同期転送のシリアルI / PとしてのRXD-Ac、それ以外の場合は同期動作モードのクロック出力。
ピン11：
TXD-非同期転送のシリアルO / Pとして機能します。それ以外の場合は、同期動作モードのクロック出力として機能します。
ピン12：
INT0-これは入力割り込み0用です
ピン13：
INT1-これは入力割り込み1用です
ピン14：
T0-タイマー0のクロック入力に使用されます。
ピン15：
T1-タイマー1のクロック入力専用です。
ピン16：
WR-外部RAMメモリデバイスからの書き込み動作制御用です。
ピン17：
RD-このピンは外部RAMメモリへの読み取り操作専用です
PIN 18-19：
X2およびX1-これらは内部発振器の入力および出力操作用です
PIN 20：
GND-アース; これは、チップを接地するためのものです。
PIN 21-28：
ポート2-暫定外部メモリは存在しません。ポート2はユニバーサルI / O操作として機能します。
PIN 29：
PSEN：MCUは、プログラムメモリから各バイトを読み取った後にトリガーします。 プログラムの保存目的で外部メモリを使用する場合、PSENは制御操作に関連付けられます。
PIN 30：
ALE：これは外部メモリを読み取る前に重要な機能を持ちます。MCUはアドレスレジスタの下位バイトをPort-P0に送信し、出力ALEをトリガーします。
PIN 31：
EA：LOW信号は、メモリステータスに関係なく、アドレスを転送するためにポートP2およびP3を参照します。
PIN 32-39：
ポート0：ポート2と同様に、ポート0のピンをユニバーサルI / Oとして利用できます。 ALEピンがハイ状態の場合、P0はアドレスO / Pとして機能します。
PIN 40：
VCC：これは+ 5VDC電源用です。
8051マイクロコントローラーの割り込み：
8051では0つの割り込みが提供されます。1つのセットは内部操作によって自動的に設定され、他のXNUMXつはピンINTXNUMXおよびINTXNUMXにリンクされた外部信号によってトリガーされます。
自動割り込みは次のとおりです。
- タイマーフラグ0
- タイマーフラグ1
- シリアルポート割り込み（R1またはT1）
割り込み名 割り込みアドレス
タイマーフラグo0 0 0 B
タイマーフラグ1 0 0 B
INT0 0 0 0 3
INT1 0 0 1 3
シリアル入力R1 / T1
マイクロコントローラーのアプリケーション：
- マイクロコントローラ 携帯電話、カメラ回路に採用されています。
- マイクロコントローラーは自動車産業で広く使用されています
- 信号制御のようなコンピュータシステム。
- ヒーター、グリーザー、リフトコントロール、電子レンジなどのさまざまな制御操作。
マイクロプロセッサとマイクロコントローラの比較：
| マイクロプロセッサー | マイクロコントローラー | ||
| CPU | 1つの中央処理装置があります | 中央処理装置、メモリ、入出力ピンがあります。 | |
| USE | マイクロプロセッサはパソコンで使われています。 | マイクロコントローラには、組み込みシステムにアプリケーションがあります。 | |
| INTERFACE | マイクロプロセッサのインターフェースは複雑です。 | よりシンプルなインターフェース | |
| コスト | それらは高価です | 彼らは安価です | |
| レジスタ | レジスタの数が少なく、操作はほとんどメモリベースです。 | レジスタ数が多いため、操作が簡単です。 | |
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