Untitled06

4 1. Dlaczego mikrokontrolery ‘51 ?

•    klawiatury, myszki itp.

•    karty graficznej zawierającej sterownik monitora oraz monitor np. LCD,

•    innych kart zgodnie z wymaganiami użytkownika, np. dźwiękowej.

Rys. 1-1 Uproszczony schemat blokowy komputera klasy 1BM-PC.

Mikroprocesor jako programowalny układ scalony o dużym stopniu integracji zawiera jedynie jednostkę arytmetyczno-logiczną i część układu sterowania. Pozostałe elementy traktowane są jako układy zewnętrzne. W rozbudowanych komputerach taki podział ułatwia zadanie konstruktorom sprzętu i ......""■•'"'-M.rmij względu na budowę modułową. Taką koncepcję przyjęto przy realizacji komputerów osobistych. To co jest zaletą w dużych systemach jest wadą w małych. Rozproszone, małe systemy kontrolno-pomiarowe oprócz samego mikroprocesora wraz z pamięcią programu i danych potrzebują najczęściej także:

•    wejść i wyjść cyfrowych,

•    układu czasowego lub licznika taktowanego zewnętrznym sygnałem,

•    łącza szeregowego do komunikacji z nadrzędnym komputerem,

•    prostego kontrolera przerwań,

•    układu redukcji mocy przy zasilaniu bateryjno-akumulatorowym,

•    generatora taktującego, stabilizowanego rezonatorem kwarcowym.

Producenci mikroprocesorów oferują również wszystkie, niezbędne układy zewnętrzne. W prostych systemach komputerowych ich możliwości nie są wykorzystywane. Należy również pamiętać, że każdy z układów zajmuje miejsce na płytce drukowanej, wymaga niezbędnych połączeń z innymi układami. Komplikuje to konstrukcję płytek drukowanych, zmniejsza niezawodność systemu oraz, co jest równie ważne, zwiększa pobór prądu z zasilacza w porównaniu z jednym układem, który pełniłby te same funkcje. Względy te oraz postęp w technologii wytwarzania układów scalonych spowodowały, że niektóre elementy peryferyjne wykonano łącznie z mikroprocesorem na jednej płytce krzemu. W ten sposób w 1977 roku firma Intel opracowała pierwszy 8-bitowy mikroprocesor jednoukładowy o symbolu 8048. Trzy lata później na rynku pojawił się także 8-bitowy mikroprocesor jednoukładowy 8051, który zapoczątkował powstanie całej rodziny mikroprocesorów oznaczonych symbolem '51. Ze względu na możliwości i pełnione funkcje mikroprocesory jednoukładowe nazwano mikrokontrolerami. Mówiąc o 8-bitowym mikrokontrolerze mówi się o wielkości, liczbie linii magistrali danych, sposobie przetwarzania i przesyle informacji.

Obecnie rodzina mikrokontrolerów '51 liczy kilkadziesiąt typów i znajduje się w ofercie dużych jak i mniejszych, światowych producentów mikroprocesorów takich jak: Intel, AMD, Philips, Signetics, Siemens, Oki, Matra/Harris, Dallas, Atmel itd.

Mikrokontroler 8051 w zamierzeniach jego twórców nie był strukturą zamkniętą i już od początku przygotowany był do rozbudowy. Pierwsza zmiana wprowadzona przez samą firmę Intel związana była z rozszerzeniem wewnętrznej pamięci RAM oraz pamięci programu i wprowadzenie trzeciego u-kładu czasowego, licznika T2(8052). Kolejne zmiany były już tylko kwestią czasu.

Podstawowymi zaletami mikrokontrolera 8051 są:

•    stała lista instrukcji, niezależnie od rozbudowy układów wewnętrznych,

•    sprzętowe procedury mnożenia i dzielenia,