Бояринов А.Е., Дьяков И.А.
АРХИТЕКТУРА МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА MCS-51
Конспект лекций по курсам
«Микропроцессоры в системах контроля», «Микропроцессорная техника»
«Микропроцессорные средства и системы»
для студентов всех форм обучения специальностей
072000 – Стандартизация и сертификация
210200 – Автоматизация технологических процессов
230104 – Системы автоматизированного проектирования
Тамбов 2005
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СТРУКТУРА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА INTEL 8051 4
1.1. Организация памяти 6
1.2. Арифметико-логическое устройство 8
1.3. Резидентная память программ и данных 9
1.4. Аккумулятор и регистры общего назначения 10
1.5. Регистр слова состояния программы и его флаги 10
1.6. Регистры-указатели 12
1.7. Регистры специальных функций 12
1.8. Устройство управления и синхронизации 13
1.9. Параллельные порты ввода/вывода информации 13
1.10. Таймеры/счетчики 15
1.11. Последовательный порт 19
1.11.1. Регистр SBUF 20
1.11.2. Режимы работы последовательного порта 20
1.11.3. Регистр SCON 21
1.11.4. Скорость приёма/передачи 22
1.12. Система прерываний 24
2. СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРА INTEL 8051 28
1.13. Общие сведения 28
1.13.1. Типы команд 29
Приняты следующие обозначения: 29
2.1.2. Типы операндов 30
2.1.3. Способы адресации данных 32
2.1.4. Флаги результата 33
2.1.5. Символическая адресация 34
1.14. Команды передачи данных 35
2.2.1. Структура информационных связей 35
2.2.2. Обращение к аккумулятору 35
2.2.3. Обращение к внешней памяти данных 36
2.2.4. Обращение к памяти программ 36
1.14.1. Обращение к стеку 37
1.15. Арифметические операции 37
1.16. Логические операции 41
Исключающее ИЛИ 44
1.17. Команды передачи управления 44
2.5.1. Длинный переход 45
2.5.2. Абсолютный переход 45
2.5.3. Относительный переход 45
2.5.4. Косвенный переход 46
2.5.5. Условные переходы 46
WAIT: CJNE A, P0, WAIT 46
2.5.6. Подпрограммы 49
1.18. Операции с битами 50
Контрольные вопросы 51
ЛИТЕРАТУРА 52
Приложение СИСТЕМА КОМАНД INTEL 8051 53
ВВЕДЕНИЕ
С 80-х годов 20 века в микропроцессорной технике выделился самостоятельный класс интегральных схем – однокристальные микроконтроллеры, которые предназначены для встраивания в приборы различного назначения. От класса однокристальных микропроцессоров их отличает наличие внутренней памяти, развитые средства взаимодействия с внешними устройствами.
Широкое распространение получили 8-разрядных однокристальные микроконтроллеры семейства MCS-51. Это семейство образовалось на основе микроконтроллера Intel 8051, получившего большую популярность у разработчиков микропроцессорных систем контроля благодаря удачно спроектированной архитектуры. Архитектура микроконтроллера это совокупность внутренних и внешних программно доступных аппаратных ресурсов и системы команд.
В последствии фирма Intel выпустила около 50 моделей на базе операционного ядра микроконтроллера Intel 8051. Одновременно многие другие фирмы, такие как Atmel, Philips начали производство своих микроконтроллеров разработанных в стандарте MCS-51. Существует также и отечественный аналог микроконтроллера Intel 8051 - микросхема К1816ВЕ51.
1.СТРУКТУРА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА INTEL 8051
Микроконтроллер Intel 8051 выполнен на основе высокоуровневой n-МОП технологии. Его основные характеристики следующие:
восьмиразрядный центральный процессор, оптимизированный для реализации функций управления;
встроенный тактовый генератор (максимальная частота 12 МГц);
адресное пространство памяти программ - 64 Кбайт;
адресное пространство памяти данных - 64 Кбайт;
внутренняя память программ - 4 Кбайт;
внутренняя память данных - 128 байт;
дополнительные возможности по выполнению операций булевой алгебры (побитовые операции);
32 двунаправленные и индивидуально адресуемые линии ввода/вывода;
2 шестнадцатиразрядных многофункциональных таймера/счетчика;
полнодуплексный асинхронный приемопередатчик (последовательный порт);
векторная система прерываний с двумя уровнями приоритета и пятью источниками событий.
Рисунок 1 - Структурная схема микроконтроллера Intel 8051
Основу структурной схемы (рис. 1) образует внутренняя двунаправленная 8-разрядная шина, которая связывает между собой основные узлы и устройства микроконтроллера: резидентную память программ (RPM), резидентную память данных (RDM), арифметико-логическое устройство (ALU), блок регистров специальных функций, устройство управления (CU), параллельные порты ввода/вывода (P0-P3), а также программируемые таймеры и последовательный порт.
|
|
Конспект лекций
Ш 39 Метрология, стандартизация, сертификация: Конспект лекций / О. А. Шейфель; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности....
|
|
Конспект лекций для студентов всех форм обучения специальности 080110...
Налоги и налогообложение: Конспект лекций / Составитель Н. А. Леончик. – Кемерово, 2006. – 80 с
|
|
Технические средства автоматизации конспект лекций
Конспект лекций предназначен для студентов дневной, вечерней, заочной и дистанционной форм обучения по специальности 220301 «Автоматизация...
|
|
Конспект лекций Владимир 2010 Министерство образования Российской...
Автоматизированные системы бухгалтерского и управленческого учета. Часть 1: Конспект лекций / Владим гос ун-т; Сост.: Д. Н. Васильев...
|
|
Конспект лекций лаконично раскрывает содержание и структуру учебной...
Безопасность жизнедеятельности : конспект лекций для студентов очной и заочной форм обучения / сост. В. М. Домашко; Южный федеральный...
|
|
Конспект лекций по дисциплине для специальности 080101. 65 «Экономическая безопасность»
Информационные системы в экономике: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по специальности 080101. 65 «Экономическая безопасность»...
|
|
Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания»
Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного...
|
|
Конспект лекций по курсу «Финансовый контроль»
В этой связи необходимо исследовать вопросы, составляющие основу теоретических концепций финансового контроля, определить и уточнить...
|
|
Конспект лекций по дисциплине вгипу, 2009 Конспект лекций по дисциплине...
Учебное пособие предназначено для студентов различных специальностей, изучающих дисциплину “Автоматизированные системы управления...
|
|
Образовательная программа муниципального бюджетного общеобразовательного...
Рабочие программы по учебным предметам федерального компонента учебного плана и компонента образовательного учреждения, элективным...
|
|
Образовательная программа муниципального бюджетного общеобразовательного...
Рабочие программы по учебным предметам федерального компонента учебного плана и компонента образовательного учреждения, элективным...
|
|
Кафедра фармации Органические лекарственные препараты. Ароматические...
Органические лекарственные препараты. Ароматические соединения. Краткий конспект лекций – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской государственной...
|
|
Конспект-лекций основы социальной работы 44. 05. 01 «Педагогика и...
Мельников С. В. Основы социальной работы: Конспект-лекций по специальности 44. 05. 01 «Педагогика и психология девиантного поведения»...
|
|
Конспект лекций по курсу «Делопроизводство» составлен на основе базовой...
Конспект лекций по курсу «Делопроизводство» составлен на основе базовой программы «Делопроизводство и документационное обеспечение...
|
|
Конспект лекций (Гилевский Ю. Х.) по высшей геодезии за 3 курс обучения...
Конспект лекций (Гилевский Ю. Х.) по высшей геодезии за 3 курс обучения в Санкт-Петербургском техникуме Геодезии и картографии. Примерно...
|
|
Конспект лекций Системы автоматизации документооборота Рыбинск 2011 Содержание
По данным Delphi Consulting Group, объем корпоративной электронной текстовой информации удваивается каждые 3 года. Всё это свидетельствует...
|