Este artículo proporciona una descripción general del microcontrolador 8051 y algunas de sus características básicas. El microcontrolador 8051 es uno de los microcontroladores más populares y utilizados en diversos campos, como sistemas integrados, electrónica de consumo y automóviles.
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La serie de microcontroladores 8051, técnicamente llamada arquitectura Intel MCS-51, fue desarrollada por Intel en 1980 y fue muy popular en los años 80 (y sigue siéndolo).
Debido a que el microcontrolador 8051 tiene muchas características como comunicación en serie, temporizadores e interrupciones, muchos estudiantes y principiantes comienzan su introducción a los conceptos de microcontrolador utilizando el microcontrolador 8051 (aunque esta tendencia no se introdujo hasta la introducción de Arduino). cambió).
Aunque el microcontrolador 8051 puede parecer un poco anticuado, creemos que es una de las mejores plataformas para iniciarse en microcontroladores, sistemas integrados y programación (tanto en C como en ensamblaje).
Entonces, en esta publicación, brindaremos una descripción general de los microcontroladores 8051 y algunos de los conceptos básicos de los microcontroladores 8051.
Pero antes de entrar en la descripción general y los conceptos básicos de un microcontrolador 8051, debemos explicar un poco qué es un microcontrolador y la diferencia entre un microprocesador y un microcontrolador.
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de Diferencia entre microprocesador y microcontrolador Este artículo los resume en una tabla.
Tabla de contenido
¿Qué es un microcontrolador?
Un microcontrolador es un IC VLSI que contiene una CPU (procesador) y otros periféricos como memoria (RAM y ROM), puertos de E/S, temporizadores/contadores, interfaces de comunicación y ADC.
Por el contrario, un microprocesador (desarrollado antes que el microcontrolador) es solo un procesador (CPU) y no cuenta con los periféricos mencionados anteriormente. Para que funcione o construya un sistema a su alrededor, los periféricos deben conectarse individualmente.
Hasta el desarrollo de los microcontroladores, casi todas las tareas de proceso y control se realizaban mediante microprocesadores. Los microprocesadores requerían periféricos adicionales para funcionar como un sistema, lo que aumentaba el coste total del sistema de control.
Sin embargo, con el desarrollo de los microcontroladores, la situación ha cambiado por completo, también en el mundo de los sistemas integrados.
Introducción e historia del microcontrolador 8051.
Descripción general del microcontrolador 8051 proporciona una breve introducción al microcontrolador 8051 y su historia. El microcontrolador 8051 de Intel (arquitectura Intel MSC-51) fue el sucesor del microcontrolador 8048 (arquitectura Intel MSC-48).
Originalmente, el microcontrolador 8051 se desarrolló utilizando tecnología N-MOS, pero el uso de dispositivos alimentados por baterías y su bajo consumo de energía llevó al uso de la tecnología CMOS (conocida por su bajo consumo de energía).
Aunque Intel desarrolló el microcontrolador 8051 (descontinuado en 2007), más de 20 fabricantes de semiconductores todavía producen microcontroladores o procesadores compatibles con 8051 basados en la arquitectura MSC-51.
Los microcontroladores 8051 fabricados por varios fabricantes incluyen Atmel (AT89C51, AT89S51), Phillips (S87C654), STC Micro (STC89C52), Infineon (SAB-C515, XC800), Siemens (SAB-C501) y Silicon Labs (C8051). es. , NXP (NXP700, NXP900), etc.
La mayoría de los microcontroladores 8051 modernos son núcleos IP de silicio (núcleos de propiedad intelectual), pero también hay disponibles circuitos integrados de microcontroladores 8051 discretos. Debido a su bajo consumo de energía, tamaño pequeño y arquitectura simple, el núcleo IP 8051 se utiliza en FPGA (arreglos de puertas programables en campo) y SoC (sistemas en un chip) en lugar de MCU basadas en arquitectura ARM avanzada.
Aplicación del microcontrolador 8051
A pesar del desarrollo de muchos microcontroladores mejores y avanzados, el microcontrolador 8051 todavía se utiliza en muchos sistemas y aplicaciones integrados.
Algunas de las aplicaciones del microcontrolador 8051 se enumeran a continuación.
- Electrodomésticos (sintonizadores de TV, mandos a distancia, ordenadores, máquinas de coser, etc.)
- Aplicaciones domésticas (TV, VCR, videojuegos, videocámaras, instrumentos musicales, sistemas de seguridad para el hogar, abridores de puertas de garaje, etc.)
- Sistemas de comunicación (teléfonos móviles, intercomunicadores, contestadores automáticos, buscapersonas, etc.)
- Oficina (fax, impresora, fotocopiadora, impresora láser, etc.)
- Automotriz (airbags, ABS, control de motor, control de transmisión, control de temperatura, entrada sin llave, etc.)
- Aeroespacial
- Equipo medico
- sistema de defensa
- robótica
- Control de procesos y flujos industriales.
- Equipos inalámbricos y de red.
- Sensores remotos
Conceptos básicos del microcontrolador 8051
8051 es un microcontrolador de 8 bits. Esto significa que el bus de datos del microcontrolador 8051 (tanto interno como externo) tiene 8 bits de ancho. Es un microcontrolador basado en CISC con arquitectura Harvard (programa y memoria de datos independientes).
El diseño básico de un microcontrolador incluye CPU, ROM, RAM, etc., por lo que el microcontrolador 8051 tiene un diseño similar. El siguiente diagrama muestra un diseño simple de un microcontrolador 8051 típico.
Características del microcontrolador 8051
- ALU de 8 bits: La ALU o unidad lógica aritmética es el corazón de un microcontrolador. Realizar operaciones aritméticas y bit a bit con números binarios. La ALU 8051 es una ALU de 8 bits. Esto significa que puede realizar operaciones con datos de 8 bits.
- acumulador de 8 bits: El acumulador es un registro importante relacionado con ALU. El acumulador 8051 es un registro de 8 bits.
- Ron: El microcontrolador 8051 tiene 128 bytes de RAM, que incluye SFR y registros de puerto de entrada/salida.
- ROM: El 8051 tiene 4 KB de ROM (memoria de programa) en el chip.
- Puerto de E/S: El 8051 tiene cuatro puertos de entrada/salida de 8 bits que son direccionables por bits y bidireccionales.
- temporizador/contador: El 8051 tiene dos temporizadores/contadores de 16 bits.
- Puerto serial: 8051 admite comunicación UART full-duplex.
- memoria externa: El microcontrolador 8051 puede acceder a dos líneas de dirección de 16 bits simultáneamente, una para RAM y otra para ROM. La memoria externa total a la que puede acceder el microcontrolador 8051 como RAM y ROM es de 64 KB (2dieciséis (por tipo).
- Características adicionales: Interrupciones, osciladores en chip, procesadores booleanos, modos de apagado, etc.
Nota: Algunas características no son comunes, como el tamaño de RAM y ROM, la cantidad de temporizadores, etc. Depende del fabricante.
Embalaje del microcontrolador 8051
Los microcontroladores 8051 están disponibles en una variedad de tipos de paquetes de circuitos integrados. El paquete de microcontrolador 8051 más común y utilizado es el de doble línea o DIP. A menudo está disponible como PDIP de 40 pines o DIP IC de plástico.
Otro tipo de paquete común es el PLCC (portador de chip de plomo de plástico) de 44 conductores. Es un tipo de paquete de montaje en superficie.
Otro paquete de montaje en superficie para el microcontrolador 8051 es el TQFP (paquete plano cuádruple delgado) de 44 conductores.
Este artículo proporcionó una descripción general del microcontrolador 8051 y sus características básicas. El siguiente artículo describe el diagrama de pines, la descripción de los pines y la arquitectura del microcontrolador 8051.