Назначение контактов

MCS-51

Характеристики микроконтроллера семейства

Структура микроконтроллера семейства MCS-51

На сегодняшний день существует более 200 модификаций микроконтроллеров семейства MCS-51, выпускаемых почти 20-ю компаниями. Эти модификации включают в себя кристаллы с широчайшим спектром периферии: от простых 20-выводных устройств с одним таймером и 1К программной памяти до сложнейших 100-выводных кристаллов с 10-разрядными АЦП, массивами таймеров-счетчиков, аппаратными 16-разрядными умножителями и 64К программной памяти на кристалле. Каждый год появляются все новые варианты представителей этого семейства. Основными направлениями развития являются: увеличение быстродействия (повышение тактовой частоты и переработка архитектуры), снижение напряжения питания и потребления, увеличение объема ОЗУ и FLASH памяти на кристалле с возможностью внутрисхемного программирования, введение в состав периферии микроконтроллера сложных устройств типа системы управления приводами, CAN и USB интерфейсов и т.п.

Все микроконтроллеры из семейства MCS-51 имеют общую систему команд. Наличие дополнительного оборудования влияет только на количество регистров специального назначения.

Основными производителями клонов 51-го семейства в мире являются фирмы Philips, Siemens, Intel, Atmel, Dallas, Temic, Oki, AMD, MHS, Gold Star, Winbond, Silicon Systems и ряд других.

В данном пособии рассматриваются особенности базовой архитектуры микроконтроллеров семейства MCS-51, система команд и принципы подключения к микроконтроллеру типовых периферийных устройств.

Схема микроконтроллера семейства MCS-51 приведена на рис. 2.

Вход ЕА (в некоторых модификациях DEMA – линия 31). Сигнал на этом входе определяет вид памяти (внутренней или внешней), с которой будет работать микросхема. При подаче на вход логической 1 выполняется программа из внутренней памяти, при подаче логического 0 – из внешней памяти по адресам от 0 до 65536 (64 Кбайт).

Рис.2 Микроконтроллер семейства MCS-51

Входы Х1 и Х2 (линии 19 и 18). Служат для подключения к входу внутреннего генератора кварцевого резонатора, определяющего тактовую частоту.

Вход RST (линия 9). При подаче логической 1 происходит сброс микросхемы (регистры устанавливаются в исходное состояние, программа начинает выполняться с нулевого адреса). RC цепь на входе (рис. 2) обеспечивает формирование сигнала сброса при включении питания.

Сигнал PSEN (в некоторых модификациях PME – линия 29). Управляющий сигнал, по которому данные из внешней памяти программ считываются через порт Р0.

Сигнал ALE (линия 30). Управляющий сигнал, по которому младший байт адреса внешней памяти, выставленный через порт Р0, фиксируется в буферном регистре.

Линии 40 и 20. Служат для подключения источника питания.

Линии 32-39, 1-8, 21-28, 10-17. Соответственно, порты Р0, Р1, Р2 и Р3. Принципы функционирования портов и назначения отдельных линий описаны ниже.