Микропроцессорный Блок на базе микроконтроллера at89c51 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Микропроцессорный Блок на базе микроконтроллера at89c51



 

AT89C51 – быстродействующий 8-мибитный CMOS микроконтроллер стандарта MCS-51 с 4 килобайтами Flash-памяти и низким потреблением мощности. Внутрикристальную Flash-память можно программировать как изнутри, так и извне (используя программатор). Условное графическое изображение микроконтроллера (МК) приведено на рисунке 2.6 назначение выводов – в таблице 2.7.

Выходы портов в статическом режиме при низком уровне сигнала могут пропускать ток нагрузки величиной до 10мА, при этом суммарный ток нагрузки для порта Р0 должен быть не более, чем 26мА, а для остальных портов не более, чем 15мА. Суммарный ток нагрузки для всех выходов микроконтроллера должен быть не более чем 71 мА.

Рисунок 2.6 – Условное графическое обозначение микроконтроллера AT89C51  

Таблица 2.7 – Назначение выводов микроконтроллера AT89C51

Номер вывода Обозначение Функциональное назначение
1-8 P1.0-P1.7 Параллельный порт ввода-вывода P1
  RST Вход для приема сигнала сброса
  P3.0(RXD) Вход синхронно-асинхронного приемопередатчика/Нулевой разряд порта Р3
  P3.1(TXD) Выход синхронно-асинхронного приемопередатчика/Первый разряд порта Р3
  P3.2() Вход запроса от внешнего источника 0/Второй разряд порта Р3
  P3.3() Вход запроса от внешнего источника 1/Третий разряд порта Р3
  P3.4(T0) Вход таймера-счетчика 0/Четвёртый разряд порта Р3
  P3.5(T1) Вход таймера-счетчика 1/Пятый разряд порта Р3
  P3.6() Вход стробирования записи данных во внешнюю память/Шестой разряд порта Р3
  P3.7() Вход стробирования чтения данных во внешнюю память/Седьмой разряд порта Р3
18, 19 XTAL1, XTAL2 Вход и выход для подключения кварцевого резонатора
  GND Общий
21-28 P2.0-P2.7 Параллельный порт ввода-вывода P2/Старшая часть шины адреса
  Выход для выдачи сигнала управления чтения из внешней постоянной памяти (EROM)
  Выход для выдачи сигнала управления записью во внешний регистр адреса
  Вход для управления выбором обращения к IROM и EROM
32-39 P0.0-P0.7 Параллельный порт ввода-вывода P0/Шина данных/Младшая часть шины адреса
  Vcc Напряжение питания +5В

 

В динамическом режиме к выходу порта Р0 могут быть подключены 8 входов TTL, а к выходу портов Р1, Р2, РЗ – по четыре входа TTL.

В состав МК входят:

- процессор;

- внутреннее постоянное запоминающее устройство;

- внутреннее оперативное запоминающее устройство;

- группа периферийных устройств.

К микроконтроллеру могут быть подключены: внешнее запоминающее устройство и внешнее оперативное запоминающее устройство.

Типовая схема включения МК (при использовании только внутренних ОЗУ и ПЗУ) приведена на рисунке 2.7.

 

С1, С2 = 30 пФ±10пФ; R1=8,2 кОм; С3=10 мкФ. Рисунок 2.7 – Типовая схема включения микроконтроллера

 

XTAL1 и XTAL2 - инвертированные вход и выход усилителя, который может быть сконфигурирован на работу со встроенным в МК генератором, как показано на рисунке 2.6. Может быть использован кварцевый кристалл или керамический резонатор (C1, C2 = 30 pF ± 10 pF для кварца, C1,C2 = 40 pF ± 10 pF для керамического резонатора). Для того, чтобы управлять устройством от внешнего опорного генератора, XTAL2 нужно оставить незадействованным, тогда как XTAL1 подключить как показано на рисунке 2.8. Нет никаких жестких требований на внешний опорный генератор, но амплитуда сигнала и временная нестабильность волны находится в необходимых диапазонах.

 

Рисунок 2.8 – Схема подключения внешнего опорного генератора к МК  

Микроконтроллеры семейства АТ89С51 изготовлены по КМОП (CMOS) технологии и имеют полностью статическую структуру. Они могут работать при значениях тактовой частоты от 0 Гц. Максимальное значение тактовой частоты у микроконтроллера составляет 24МГц.

Адресуемым элементом памяти МК является восьмиразрядная ячейка.

Внутреннее постоянное запоминающее устройство (IROM) представляет собой программируемое запоминающее устройство с электрическим стиранием записи, выполненное по CMOS Flash-технологии (Flash Memory). Число восьмиразрядных ячеек в IROM микроконтроллера составляет 4К.

Внутреннее оперативное запоминающее устройство (IRAM) является статическим оперативным запоминающим устройством (SRAM). Адреса, используемые при обращении к IRAM, образуют адресное пространство внутренней оперативной памяти объёмом 256 байт.

На рисунке 2.9 приведена типовая схема подключения внешней памяти ПЗУ (EROM) и ОЗУ (ERAM) к микроконтроллеру.

 

Рисунок 2.9 – Типовая схема подключения EROM и ERAM

 

Параллельные порты ввода–вывода P0 и P2 при подключении к микроконтроллеру внешней памяти (EROM и ERAM) используются для выдачи шестнадцатиразрядного кода адреса, а порт Р0, кроме того, для выдачи и приема байтов данных. Младший байт кода адреса (A0-A7) выдается через порт Р0 и должен запоминаться во внешнем регистре. Запись кода во внешний регистр выполняется при высоком уровне сигнала на выходе ALE. Старший байт кода адреса (А8-А15) выдается через порт Р2 и удерживается на выводах порта Р2 в течение всего времени обращения к внешней памяти.

В группу периферийных устройств микроконтроллеров входят следующие устройства: четыре параллельных порта ввода - вывода P0, P1, P2 и P3, два таймера-счетчика T/C0 и T/C1, последовательный порт(SP), контроллер прерываний (IC).

Параллельные порты ввода - вывода предназначены для приема, выдачи байтов данных. Отдельные разряды портов могут быть использованы независимо друг от друга для приема и выдачи битов. Порты P0 и P2 могут использоваться для подключения внешней памяти.

Параллельный порт ввода-вывода РЗ кроме функций по приему и выдаче байтов и битов выполняет альтернативные функции.

Выводы порта РЗ.0 и Р3.1 при работе последовательного порта являются входом приемника (RXD) и выходом передатчика (TXD) последовательного порта соответственно.

Выводы порта Р3.2 и Р3.3 используются для приема сигналов запросов прерывания от внешних источников.

Выводы порта Р3.4 и Р3.5 используются для приема внешних сигналов Т0 и Т1, поступающих в таймеры-счетчики Т/СО и Т/С1 соответственно при работе в режиме счета внешних событий.

Выводы Р3.6 и Р3.7 при подключении к микроконтроллеру внешней памяти данных (ERAM) используются для выдачи сигналов записи () и чтения () соответственно.

Таймеры–счетчики Т/С0, Т/С1 ведут счет импульсов поступающих от внутреннего источника с частотой Fosc/12 (счет времени) или со входов Т0 (Р3.4) и Т1 (Р3.5) соответственно. Событием является отрицательный перепад сигнала. Счет может вестись по модулю 28, 213 или 216. При переполнении счетчика (счет ведется на увеличение) формируется запрос прерывания, поступающий в контроллер прерываний. Счет продолжается без остановки.

Таймер-счетчик Т/С1 используется в качестве генератора синхросигнала при работе последовательного порта (SP). Частота прерываний в таймере-счетчике Т/С1 определяет скорость передачи и приема битов в последовательном порте.

Последовательный порт (SP)предназначен для приема и выдачи байтов данных в последовательном коде. Для получения стандартных значений скорости передачи по интерфейсу RS-232 следует использовать кварцевый резонатор с резонансной частотой кратной 12. Типичными значениями являются 18432кГц и 11059кГц.

Контроллер прерываний (IC) принимает и обрабатывает запросы прерывания от внешних и внутренних источников запросов. Сигналы запросов прерывания от внешних источников и поступают на входы порта Р3.2 и Р3.3 соответственно.

 

 

Блок памяти

 

Запоминающие устройства (ЗУ) служат для хранения информации и обмена ею с другими цифровыми устройствами. Микросхемы и системы памяти постоянно совершенствуются как в области схемотехники, так и в области развития новых архитектур. В настоящее время на рынке представлено достаточное количество микросхем памяти различного назначения, с различным объемом памяти, различной стоимостью. Поэтому в данном пункте рассмотрим некоторые общие сведения о ЗУ.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 427; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.163.62.42 (0.19 с.)