Міністерство освіти і науки України

Київський національний університет будівництва і архітектури

Факультет автоматизації і інформаційних технологій

Спеціальність автоматизації технологічних процесів

Назва дисципліни: «Електроніка та мікросхемотехніка»

Реферат

На тему:

Архітектура мікроконтролерів MCS-51

Студента 3-го курсу 2-ої групи

Мантицький Олексiй Миколайович

Керівник

доцент Алімов О.П.

Київ 2012

Зміст

Введення	3
1. Архітектура мікроконтролерів MCS-51	4
2. Система команд мікроконтролерів MCS-51	8
3. Побудова пам'яті мікроконтролерів сімейства MCS-51	15

Введення

Мікроконтролер (MCU) - мікросхема, призначена для керування електронними пристроями. Типовий мікроконтроллер поєднує в собі функції процесора і периферійних пристроїв, може містити ОЗП і ПЗП. По суті, це однокристальний комп'ютер, здатний виконувати прості завдання. Використання однієї мікросхеми, замість цілого набору, як у випадку звичайних процесорів, що застосовуються в персональних комп'ютерах, значно знижує розміри, енергоспоживання і вартість пристроїв, побудованих на базі мікроконтролерів.

Мікроконтролери є основою для побудови вбудованих систем, їх можна зустріти в багатьох сучасних приладах, таких, як телефони, пральні машини і т. п. Велика частина випускаються у світі процесорів - мікроконтролери.

На відміну від мікросхем "жорсткої логіки", мікроконтроллер - це мікросхема, у якої, по-перше, залежність вихідних сигналів від вхідних визначається виключно правилами, що запропоновані розробником заздалегідь (це називається програмуванням, а самі правила - програмою), а по-друге, немає чіткого поділу висновків на входи і виходи - зазвичай майже всі висновки мікроконтролера в залежності від бажання і наміри розробника може бути як входами, так і виходами (і навіть міняти своє призначення в процесі роботи).

1. Архітектура мікроконтролерів mcs-51

Архітектура сімейства MCS-51 в значній мірі обумовлюється її призначенням - побудова компактних і дешевих цифрових пристроїв. Всі функції мікроЕОМ реалізуються за допомогою єдиної мікросхеми. До складу сімейства MCS-51 входить цілий ряд мікросхем від найпростіших мікроконтролерів до достатньо складних. Мікроконтролери сімейства MCS-51 дозволяють виконувати як завдання управління різними пристроями, так і реалізовувати окремі вузли аналогової схеми. Всі мікросхеми цього сімейства працюють з однією і тією ж системою команд, більшість з них виконується в однакових корпусах зі збіжною цоколівкою (нумерація ніжок для корпусу). Це дозволяє використовувати для розробленого пристрою мікросхеми різних фірм - виробників (таких як Intel, Dallas, Atmel, Philips і т.д.) без переробки принципової схеми пристрою та програми.

Рисунок 1. Структурна схема контролера К1830ВЕ751

Структурна схема контролера представлена ​​на рисуноку 1 і складається з наступних основних функціональних вузлів: блоку управління, арифметико-логічного пристрою, блоку таймерів / лічильників, блоку послідовного інтерфейсу і переривань, програмного лічильника, пам'яті даних і пам'яті програм. Двосторонній обмін здійснюється за допомогою внутрішньої 8-розрядної шини даних. Розглянемо докладніше призначення кожного блоку. За такою схемою побудовані практично всі представники сімейства MCS-51. Різні мікросхеми цього сімейства розрізняються тільки регістрами спеціального призначення (у тому числі і кількістю портів). Система команд усіх контролерів сімейства MCS-51 містить 111 базових команд з форматом 1, 2 або 3 байти і не змінюється при переході від однієї мікросхеми до іншої. Це забезпечує прекрасну переносимість програм з однієї мікросхеми на іншу.