Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - Intel 8051 - Важные особенности и применение

• Состоит из процессорного ядра, ОЗУ, ПЗУ, последовательного порта, параллельного порта, логики управления прерываниями, таймер и т. д.
• Шина данных — 8-ми битная шина данных. Возможность обработки 8 бит данных за одну операцию. Обуславливает название 8-битный микропроцессор.
• Шина адреса — 16 битная адресная шина. Возможность доступа к 2 адресам памяти, то есть 64 кБ адресное пространство в ОЗУ и ПЗУ.
• Встроенное ОЗУ — 128 байт.
• Встроенное ПЗУ — 4 КБ.
• Четыре порта ввода/вывода: один двунаправленный и три квазидвунаправленных.
• Последовательный интерфейс UART.
• Два 16-битных таймера.
• Два уровня приоритета прерываний.
• Энергосберегающий режим.

Чрезвычайно полезной особенностью 8051 ядра является обработка булевых данных, что позволило ввести бинарную логику, оперирующую напрямую с битами внутренней ОЗУ и регистров. Данная особенность была востребована в приложениях промышленной автоматики. Еще одна ценная особенность состояла в 4 независимых наборах регистров, которые значительно уменьшали задержки при обработке прерываний, в сравнении с классическим использованием стека, применявшимся ранее.

Универсальный асинхронный приёмопередатчик может быть настроен для использования в режиме 9-бит данных, что делает возможным адресную приемо-передачу в многоточечном подключении на основе RS-485 аппаратного протокола.

8051-совместимые микроконтроллеры обычно имеют один или два УАПП, два или три таймера, 128 или 256 байт встроенной ОЗУ, от 512 байт до 128 Кбайт встроенной памяти программ, и иногда встречается использование EEPROM, адресуемой через «регистры специального назначения». Один машинный цикл оригинального 8051 ядра занимает 12 временных тактов, а большинство инструкций выполняется за один или два машинных цикла. При частоте тактового генератора, равной 12 МГц, 8051 ядро может выполнять 1 миллион операций в секунду, выполняемых за один цикл, или 500 тысяч операций в секунду, выполняемых за два цикла. Улучшенное 8051-совместимое ядро, которое в настоящее время распространено, выполняет машинный цикл за шесть, четыре, два, или даже за один временной такт, и позволяет использовать тактовые генераторы с частотой до 100 МГц, что позволило увеличить количество выполняемых операций в секунду. Все 8051 совместимые устройства, производимые SILabs, некоторые из производимых Dallas и немногие из производимых Atmel имеют ядро с 1 тактом на машинный цикл.

Еще более быстрые 8051 ядра, с 1 тактом на машинный цикл, организуются использованием ПЛИС, таких как FPGA или ASIC, при помощи специальной прошивки. Примеры можно увидеть на e8051.com.

Общей особенностью в современных 8051-совместимых микроконтроллерах стало встраивание улучшенных и дополнительных схем, таких как: автоматический сброс по падению питающего напряжения; встроенные тактовые генераторы; внутрисхемное программирование памяти программ; автозагрузчики долговременной памяти данных на основе EEPROM; I²C ; SPI; USB хост интерфейс; ШИМ-генераторы; аналоговых компараторов; АЦП и ЦАП преобразователей; часов реального времени; дополнительных таймеров и счетчиков; внутрисхемных отладчиков, дополнительных источников прерываний; расширенных энергосберегающих режимов.