Microcontrolerul 80C51

1. Caracteristici

80C51 este un microcontroler vechi dar foarte raspîndit. Este necesara cunoasterea sa întrucît el a pus bazele unei familii de microcontrolere în continua dezvoltare. Exista multe microcontrolere moderne, performante, realizate de diferite firme dar care pastreaza nucleul lui 80C51 si utilizeaza acelasi set de instructiuni. În gama microcontrolerelor pe 8 biti, familia bazata pe 80C51 ocupa un loc central, extins si în continua expansiune.

Principalele caracteristici ale acestui microcontroler sunt:

- este un microcontroler pe 8 biti,

- este realizat în tehnologie CMOS,

- include 4 Ko memorie ROM si 128 octeti memorie RAM,

- include procesor boolean,

- include o unitate aritmetica si logica,

- are 4 porturi de intrare/ iesire care pot fi utilizate ca porturi de uz general dar au si functiuni specifice,

- poate adresa 64 Ko memorie externa de program si 64 Ko memorie externa de date,

- are 2 contoare/ temporizatoare, independente,

- include un port serial UART full duplex,

- set de instructiuni orientat pe aplicatii în timp real, instructiuni simple si rapide,

- poate gestiona 5 surse de întreruperi, cu 2 nivele de prioritati,

- consum mic: 16 mA în modul normal, 3,7 mA în modul Idle si 50 mA în modul Power Down.

2. Structura interna

Fig. 1.1 prezinta structura interna a microcontrolerului 80C51. Resursele sale hardware sunt:

- unitate centrala care contine unitatea aritmetica si logica si procesorul boolean,

- generator intern de tact,

- memorie interna de program de 4 Ko, de tip ROM,

- memorie interna RAM de 128 octeti, aici fiind incluse si registrele cu functiuni speciale, SFR,

- 4 porturi de intrare/ iesire cu multiple roluri,

- interfata seriala UART, full duplex,

- 2 contoare/ temporizatoare independente,

- sistem de întreruperi.

Diferentele între membri familiei de microcontrolere bazate pe 80C51 apar la nivelul structurii interne si a vitezei de lucru, adica a frecventei tactului acceptat la intrarile oscilatorului intern. Toti membri familiei includ blocurile de mai sus si sunt pastrate toate caracteristicile acestora, de la organizare pîna la adrese, dar apar resurse suplimentare: mai multa memorie interna care poate fi si programabila, mai multe registre interne, mai multe contoare/ temporizatoare, mai multe porturi de intrare/ iesire, noi blocuri ca generator de iesiri cu durate programabile, convertor analog/ digital, interfete CAN si I2C etc.

Fig. 1.1 Structura microcontrolerului 80C51

3. Configuratia terminalelor

Fig. 1.2 prezinta configuratia terminalelor microcontrolerului 80C51, grupate din punct de vedere functional:

Fig. 1.2 Configuratia terminalelor microcontrolerului 80C51

Semnificatiile lor sunt:

P0.0-7/ AD0-7: port bidirectional de intrare/ iesire, pe 8 biti, cu drena în gol; o iesire suporta 8 sarcini TTL LS; rangurile care au înscrise 1 pot functiona ca intrari de mare impedanta; în ciclurile în care se face acces la memorie este o magistrala multiplexata între jumatatea mai putin semnificativa din magistrala de adrese si magistrala de date; nu cere rezistente externe la Vcc decît atunci cînd se face verificarea programului înscris (doar pentru microcontrolerele care au memorie interna de program de tip EPROM);