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Arquitetura 8051

Arquitetura 8051. Disciplina: Microcontroladores Prof. Remy Eskinazi Depto Engenharia Elétrica UPE - Poli. Agenda. Características do Microcontrolador 8051 Arquitetura 8051 Memória interna Área de RAM Clock e Reset Temporização. Características do 8051.

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Arquitetura 8051

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  1. Arquitetura 8051 Disciplina: Microcontroladores Prof. Remy Eskinazi Depto Engenharia Elétrica UPE - Poli

  2. Agenda • Características do Microcontrolador 8051 • Arquitetura 8051 • Memória interna • Área de RAM • Clock e Reset • Temporização

  3. Características do 8051 • 8051 Introduzido no mercado pela Intel no início da década de 80 (1981) • Atualmente produzido por várias companhias em muitos variantes • É o microcontrolador mais frequente (produção e utilização) – (40% do mercado) • Microcontrolador de 8 bits

  4. Microcontroladores e Fabricantes • Motorola • 8-bit • 68HC05 • 68HC08 • 68HC11 • 16-bit • 68HC12 • 68HC16 • 32-bit • 683xx • Texas Instruments • TMS370 • MSP430 • Zilog • Z8 • Z86E02 • Atmel • ARM • Intel • 8-bit • 8XC42 • MCS48 • MCS51 • 8xC251 • 16-bit • MCS96 • MXS296 • National Semiconductor • COP8 • Microchip • 12-bit instruction PIC • 14-bit instruction PIC • PIC16F84 • 16-bit instruction PIC • NEC

  5. Part Number Fabricante ROM RAM Pinos I/O Timers Interrupções Vcc Package 8051 Intel 4K 128 32 2 6 5v 40 8031 Intel - 128 32 2 6 5v 40 8751 Intel 4K 128 32 2 6 5v 40 8052 Intel 8K 256 32 3 8 5v 40 AT89C51 Atmel 4K 128 32 2 6 5v 40 AT89C1051 Atmel 1K 64 15 1 3 3v 20 AT89C2051 Atmel 2K 128 15 2 6 3v 20 DS5000-8 Dallas 8K 128 32 2 6 3v 40 DS5000T-8 Dallas 32K 128 32 2 6 3v 40 8051 “Flavors”

  6. Arquitetura 8051 Standard • CPU CISC de 8 bits (8 bit Data bus, 16 bit Address bus) • ULA 8 bits • Registradores 8 bits • 4Kbytes de ROM de programa • ROM => 8051 • EPROM => 8751 • ROMLESS => 8031 • FLASH => AT89C51 (Atmel) • 256 bytes de SRAM • 128 bytes de SFRs • 128 bytes de usuário+pilha • 64 kbytes de ROM externa • 64 kbytes de RAM externa

  7. Arquitetura 8051 Standard • Periféricos embarcados • 2 Timers de 16 bits com 4 modos funcionais • 4 ports paralelos • 1 Canal de comunicação serial • 5 fontes de interrupção independentes • 2 externas • 2 timers • 1 canal serial • Set de instruções fortemente voltado para controle • 112 instruções básicas • Instruções aritméticas; • Instruções lógicas • Instruções movimentação • Instruções saltos e desvios • Instruções controle interno

  8. EA/VPP ALE/PROG PSEN (INT0)P3.2 (INT1)P3.3 (WR)P3.6 (RD)P3.7 Pinagem 8051 Vcc P1.0 1 40 P0.0(AD0) P1.1 2 39 P0.1(AD1) P1.2 3 38 P0.2(AD2) P1.3 4 37 8051 8031 8751 AT89C51 P0.3(AD3) P1.4 5 36 P0.4(AD4) P1.5 6 35 P0.5(AD5) P1.6 7 34 P0.6(AD6) P1.7 8 33 P0.7(AD7) RST 9 32 (RXD)P3.0 10 31 (TXD)P3.1 11 30 12 29 P2.7(A15) 13 28 (T0)P3.4 P2.6(A14) 14 27 (T1)P3.5 P2.5(A13) 15 26 P2.4(A12) 16 25 P2.3(A11) 17 24 P2.2(A10) XTAL2 18 23 P2.1(A9) XTAL1 19 22 P2.0(A8) GND 20 21

  9. PSEN ALE/PRG RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD Pinagem 8051 P0.0 AD0 Vcc P0.1 AD1 P0.2 AD2 GND P0.3 AD3 PORT 0 P0.4 AD4 P0.5 AD5 XTAL1 P0.6 AD6 XTAL2 P0.7 AD7 P2.0 A8 RST P2.1 A9 P2.2 A10 P2.3 A11 PORT 2 EA/VPP P2.4 A12 P2.5 A13 P2.6 A14 P2.7 A15 P3.0 P1.0 P3.1 P1.1 P3.2 P1.2 P3.3 P1.3 PORT 1 P3.4 P1.4 PORT 3 P3.5 P1.5 P3.6 P1.6 P3.7 P1.7

  10. Demux Barramentos 8051

  11. PSEN PSEN RD WR Sistema de Memória 8051 Memória de programa 7 0 7 0 FFFF FFFF 60 K External 64 K External 1000 OU 0FFF 4 K Internal 0000 0000 EA = 1 EA = 0 Memória de Dados FFFF FF SFRs 64 K External 80 E 7F RAM 00 Internal 0000 Direct Direct , Register, Reg. Indirect

  12. RAM Interna 8051 User & Stack SFRs SFRs FF 7F * B F0 * IE Interrupt Enable Ctr 1 A8 Scratch Pad Area * ACC E0 * P2 Port 2 A0 RAM * PSW D0 SBUF Serial Data Buffer 99 98 * SCON Serial Control * IP B8 90 * P1 Port 1 * P3 B0 8D TH1 timer 1 High 30 8C TH0 timer 0 High Bit #00 7F OR 8B TL1 timer 1 Low Bit Addressable RAM TL0 20.0 2F.7 8A timer 0 Low TMOD 89 timer/counter Mode 20 R7 * TCON 88 timer/counter control Bank 3 87 PCON Power Control Select Bank with PSW.4 , .3 = RS1, RS0 18 R0 R7 Bank 2 * = Bit endereçável 10 R0 83 DPH Data pointer DPTR R7 Bank 1 82 DPL 08 R0 81 SP Stack pointer R7 Bank 0 80 * P0 Port 0 00 R0

  13. 8051 8052 Bancos de Registradores Quatro bancos de registradores Cada banco com registradores R0-R7 1F 18 Bank 3 17 10 Bank 2 0F 08 Bank 1 07 06 05 04 03 02 01 00 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 Bank 0

  14. 8051 8052 Área de Bit e Byte Endereçável 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 20h – 2Fh (16 locations X 8-bits = 128 bits) Bit addressing: mov C, 1Ah or mov C, 23h.2 27 26 25 24 23 22 21 20

  15. Reset e Clock no 8051 Vcc 31 EA/VPP X1 10 uF 30 pF X2 RST 9 8.2 K

  16. Reset e Clock no 8051

  17. Ciclo de Máquina no 8051 Ciclo de Máquina = 1/ (fext / 12) 8051 Ex.: Encontrar o ciclo de máquina para: (a) XTAL = 11.0592 MHz (b) XTAL = 16 MHz. Solução: (a) 11.0592 MHz / 12 = 921.6 kHz; Ciclo de máquina = 1 / 921.6 kHz = 1.085 s (b) 16 MHz / 12 = 1.333 MHz; Ciclo de máquina = 1 / 1.333 MHz = 0.75 s

  18. Temporização do 8051

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