La niña hizo preguntas sencillas sobre el microcontrolador ~ ~
1. La corriente que circula por el dispositivo (mA) es igual a la temperatura termodinámica (Kelvin) del ambiente donde se encuentra el dispositivo, es decir, en mA/. Fórmula K: - que fluye a través del dispositivo (AD590) La corriente, la unidad es t-temperatura termodinámica, la unidad es k;
2. El rango de temperatura del AD590 es de -55 ℃ ~ 150 ℃.
3. El rango de voltaje de la fuente de alimentación del AD590 es de 4V ~ 30V. El voltaje de la fuente de alimentación puede cambiar de 4 V ~ 6 V a 6 V, y la corriente cambia en 1 mA, lo que equivale a un cambio de temperatura de 1 K. AD590 puede soportar un voltaje de 44 V CC y un voltaje inverso de 20 V, por lo que la conexión inversa del dispositivo no se dañe.
4. La resistencia de salida es de 710MW.
5. Alta precisión. AD590*** tiene cinco grados: I, J, K, L y M. Entre ellos, el grado M tiene la mayor precisión, con un error no lineal de ±0,3°C en el rango de -55°C ~ 150°C .
8031
Características:
El microcontrolador 8031 es uno de los microcontroladores de la serie MCS-51 producidos por Intel, excepto que no tiene chip integrado. ROM, otras características son las mismas que las del microcontrolador de la serie MCS-51. El microcontrolador MCS-51 es básicamente el mismo.
La descripción de los pines y la estructura del bus fuera del chip del microcontrolador MCS-51
Primero, la descripción de los pines del chip
El microcontrolador MCS-51 que utiliza El paquete de conexión directa de 40 pines del proceso de fabricación HMOS (modo DIP), el chip 80C51/80C31 del proceso de fabricación CHMOS adopta un paquete cuadrado además del paquete DIP. La disposición de los pines se muestra en la figura. El chip CHMOS de paquete cuadrado tiene 44 pines, pero 4 de ellos (pines 1, 12, 23 y 34 marcados NC) no se utilizan. En la siguiente discusión, todo lo anterior se aplica a los chips CHMOS a menos que se indique lo contrario.
Como se muestra en la figura, es el diagrama de símbolos lógicos del MCS-51. Entre los 40 pines del microcontrolador, 2 pines están dedicados a la fuente de alimentación principal, 2 pines se usan para osciladores de cristal externos, 4 pines se usan para control o multiplexación con otras fuentes de alimentación y 32 entradas/salidas (E/S). Pie de tubos.
A continuación se describen las funciones de estos 40 pines en cuatro partes según las funciones de los pines.
1. Los pines de la fuente de alimentación principal VCC y VSS
VCC- (40 pines) están conectados a un voltaje de 5 V
VSS- (20 pines; ) está conectado a tierra.
2. Pines del oscilador de cristal externo XTAL1 y XTAL2.
Xtal1 (pin 19) está conectado a un pin del oscilador de cristal externo. Dentro de la MCU, es la entrada al amplificador inversor, formando el oscilador en el chip. Cuando se utiliza un oscilador externo, para microcontroladores HMOS, este pin debe conectarse a tierra; para microcontroladores CHMOS, este pin debe usarse como extremo del controlador.
Xtal2 (pin 18) está conectado al otro extremo del oscilador de cristal externo. Dentro del microcontrolador, está conectado a la salida del amplificador inversor del oscilador. Cuando se utiliza un oscilador externo, para microcontroladores HMOS, este pin está conectado a la señal del oscilador externo, es decir, la señal del oscilador externo está conectada directamente a la entrada del generador de reloj interno, para XHMOS, este pin debe ser; dejado flotando.
3. Control o multiplexación de pines RST/VPD, ALE/PROG, PSEN y EA/VPP con otras fuentes de alimentación.
①Cuando el oscilador RST/VPD (9 pines) está funcionando, el nivel alto en este pin durante dos ciclos de la máquina restablecerá el microcontrolador. Se recomienda conectar una resistencia desplegable de aproximadamente 8,2 k entre este pin y el pin VSS, y un condensador de aproximadamente 10 μF entre el pin VCC para garantizar un reinicio confiable.
Durante un corte de energía de VCC, este pin se puede conectar a una fuente de alimentación de respaldo para garantizar que no se pierdan datos en la RAM interna.
Cuando el suministro principal de VCC cae por debajo del nivel especificado, mientras el VPD está dentro de su rango de voltaje especificado (5±0,5 V), el VPD proporciona energía de respaldo a la RAM interna.
②ALE/PROG (30 pines): al acceder a la memoria externa, la salida de ALE (habilitación de bloqueo de datos) se utiliza para bloquear el byte de orden inferior de la dirección. Incluso si no se accede a la memoria externa, la señal de pulso positivo aparecerá periódicamente en el terminal ALE a una frecuencia constante, que es 1/6 de la frecuencia del oscilador. Por lo tanto, se puede utilizar como reloj para salida externa o con fines de temporización. Sin embargo, tenga en cuenta que se omite un pulso ALE cada vez que se accede a la memoria de datos externa. El terminal ALE puede controlar (sumidero o fuente de corriente) 8 circuitos de entrada LS TTL.
Para microcontroladores EPROM (como 8751), este pin se utiliza para ingresar el pulso de programación (PROG) durante la programación EPROM.
③PSEN (29 pines): La salida de este pin es la señal estroboscópica de lectura de la memoria de programa externa. Al recuperar instrucciones (o constantes) de la memoria de programa externa, PSEN es válido dos veces por ciclo de máquina. Sin embargo, durante este tiempo, siempre que se acceda a la memoria de datos externa, estas dos señales PSEN válidas no aparecerán. PSEN también puede controlar (sumidero o fuente) 8 entradas TTL tipo LS.
④EA/VPP (pin): Cuando el terminal EA permanece alto, se accede a la memoria interna del programa, pero cuando el valor del PC (contador de programa) excede 0FFFH (para 851/8751/80c 51) o 1FFFH (para 8052), será automático. Cuando EA se mantiene bajo, solo se accede a la memoria de programa externa, independientemente de si hay memoria de programa interna. Para el 8031 de uso común, no hay memoria de programa interna, por lo que el pin EA debe estar conectado a tierra, de modo que solo se pueda seleccionar la memoria de programa externa.
Para microcontroladores tipo EPROM (como el 8751), este pin también se usa para aplicar la potencia de programación de 21 V (VPP) durante la programación EPROM.
4. Pines de entrada/salida (E/S) P0, P1, P2 y P3 (***32)
①Puerto P0 (pin 39 a pin 32): it Es un puerto de E/S de tres estados bidireccional de 8 bits. Cuando se conecta a una memoria externa, se multiplexa con los 8 bits inferiores del bus de direcciones y del bus de datos, y puede controlar 8 cargas TTL tipo LS mediante corriente de sumidero.
②Puerto P1 (pin 1 a pin 8): Es un puerto de E/S cuasi-bidireccional de 8 bits. Debido a que la salida de esta interfaz no tiene un estado de alta impedancia y la entrada no se puede bloquear, no es un verdadero puerto de E/S bidireccional. El puerto P1 puede controlar (sumidero o fuente de corriente) cuatro cargas LS TTL. Para 8052 y 8032, la segunda función del pin P1.0 es la entrada externa del temporizador/contador T2, y la segunda función del pin P1.1 es el flip-flop de captura y recarga T2EX, que es el terminal de control externo de T2. Al programar y verificar programas, la EPROM recibe los 8 bits inferiores de la dirección.
③Puerto P2 (pin 21 a pin 28): Es un puerto de E/S de 8 bits casi bidireccional. Al acceder a la memoria externa, la dirección superior de 8 bits se puede enviar como el bus de direcciones superior de 8 bits del circuito de expansión. Durante la programación y verificación del programa de la EPROM, recibe los 8 bits superiores de la dirección. P2 puede controlar (sumidero o fuente de corriente) cuatro cargas TTL tipo LS.
④Puerto P3 (pin 10 a pin 17): Es un puerto de E/S cuasi-bidireccional de 8 bits. En MCS-51, estos 8 pines también se utilizan para funciones especiales y son un puerto multicanal de doble función. P3 puede controlar (sumidero o fuente de corriente) cuatro cargas TTL tipo LS.
Cuando se utiliza como primera función, se utiliza como un puerto de E/S normal. La función y el método de operación son los mismos que los del puerto P1.
Cuando se utiliza como segunda función, cada pin se define como se muestra en la siguiente tabla.
Cabe destacar que cada pin del puerto P3 se puede definir de forma independiente como una entrada/salida de la primera función o de la segunda función.
La tabla P3 define la segunda función de cada línea de puerto
La segunda función del pin de la línea de puerto es
P3.0 10 RXD (cadena de puerto de entrada serie )
P3.1 11 TXD (puerto de salida serie)
P3.2 12 INT0 (interrupción externa 0)
P3.3 13 INT1 (interrupción externa 0) 1)
P3.4 14 T0 (entrada externa del temporizador 0)
P3.5 15 T1 (entrada externa del temporizador 1)
P3.6 16 WR (pulso de escritura de memoria de datos externa)
P3.7 17 RD (pulso de lectura de memoria de datos externa)
2. Estructura del bus fuera del chip del microcontrolador MCS-51
De la descripción anterior, podemos ver que ninguno de los puertos de E/S se puede utilizar como puerto de E/S de usuario. Además de 8051/8751, los únicos puertos de E/S que los usuarios pueden utilizar por completo son el P1 y el puerto P3 que se utiliza parcialmente como primera función. Como se muestra en la figura, es el diagrama de estructura del bus fuera del chip del microcontrolador MCS-51 clasificado según las funciones de los pines.
Podemos ver en la imagen que los pines del microcontrolador, además de los puertos de alimentación, reinicio, acceso al reloj y E/S de usuario, están todos configurados para la expansión del sistema. Estos pines constituyen la estructura de tres buses fuera del chip del microcontrolador MCS-51, a saber:
①Bus de direcciones (AB): el ancho del bus de direcciones es de 16 bits, por lo que su memoria externa puede direccionar directamente Sección de 64k palabras, el bus de direcciones de 16 bits proporciona direcciones de 8 bits (A0 a A7) desde el puerto P0 a través del pestillo de dirección; el puerto P2 proporciona directamente direcciones de 8 bits (A8 a A15).
②Bus de datos (DB): El ancho del bus de datos es de 8 bits y lo proporciona P0.
③Bus de control (CB): Consta del segundo estado funcional del puerto P3 y cuatro líneas de control independientes: RESET, EA, ALE, PSEN.
La siguiente tabla enumera el estado de preparación de cada subserie para su referencia.
Memoria en chip tipo chip fuente de interrupción temporización/contador puerto serie consumo de energía proceso de fabricación
ROM/EPROM RAM
8051 (8751, 8031) 4K 128 5 2 modo síncrono y asíncrono, control programable de 8 bits o 10 bits de 125 HMOS.
8052 (8752, 8032) 8K 256 6 3 modos síncrono y asíncrono, control programable de 8 o 10 bits 100 HMOS.
80C51 (87C51, 80C31) 4K 128 5 2 modos síncrono y asíncrono, control programable de 8 o 10 bits 24 CHMOS.
80C52 (87C52, 80C32) 8K 256 7 3 En modos síncrono y asíncrono, control programable de 8 o 10 bits 24cmos.
8044 (8744, 8344) 4K 192 5 2 No. 200, HMOS, Universidad de Londres
CPU MCU MSC-51
La unidad central de procesamiento es el componente central del microcontrolador, determina las principales características funcionales del microcontrolador. La unidad central de procesamiento se compone principalmente de componentes aritméticos y componentes de control. A continuación, analizaremos los módulos funcionales del procesador central y las líneas de señales de control relacionadas, e involucraremos dispositivos de hardware relacionados (como circuitos osciladores y circuitos de reloj).
1. Unidad de operación: Incluye unidad lógica aritmética ALU, procesador booleano, acumulador ACC, registro B, registros TMP1 y TMP2, registro de palabra de estado del programa PSW, circuito de ajuste decimal, etc. La función de la unidad informática es implementar operaciones aritméticas y lógicas de datos, procesamiento de índices y operaciones de transmisión de datos.
La función ALU del microcontrolador MCS-51 es muy potente. No solo puede realizar operaciones básicas como AND, OR, XOR, bucle, complemento y cero lógicos en variables de 8 bits, sino que también puede realizar operaciones básicas como suma, resta, multiplicación y división. Para satisfacer las necesidades de las operaciones de multiplicación y división, se configura el registro B.
Al ejecutar una instrucción de multiplicación, se utiliza para almacenar uno de los multiplicadores y los 8 bits superiores del producto; al ejecutar una instrucción de división, el divisor y el resto se almacenan en b. La ALU del microcontrolador MCS-51 también tiene ordinaria. ALU de microordenador como Z80 y MCS-48. Lo que no tiene es la función de procesamiento booleano. Las instrucciones booleanas establecidas en el sistema de instrucciones de la MCU, el espacio de direcciones de bits en la memoria y las operaciones de bits en la CPU constituyen un sistema de funciones booleanas en el chip, que puede realizar procesamiento booleano en variables de bits, como configurar, borrar, complementar, transferencia de prueba, operaciones lógicas AND y OR, etc. Al implementar operaciones de bits, el indicador de acarreo Cy en el indicador de estado del programa (PSW) se utiliza como "acumulador" para las operaciones de bits.
El acumulador ACC en la unidad aritmética es un acumulador de 8 bits (ACC también puede abreviarse como A). Desde un punto de vista funcional, no tiene nada de especial en comparación con el acumulador de un microordenador general, pero cabe señalar que el indicador de acarreo Cy de ACC es un acumulador utilizado por los procesadores booleanos para operaciones de bits.
El PSW de estado del programa del microcontrolador MCS-51 es un registro de 8 bits que contiene información del estado del programa.
2. Componente de control
La parte de control es el centro neurálgico del microcontrolador, que incluye el circuito de reloj, el circuito de reinicio, el registro de instrucciones, la decodificación y la parte de control de transmisión de información. Basado en la frecuencia del oscilador principal, envía la secuencia de la CPU, decodifica las instrucciones y luego envía varias señales de control para completar una serie de microoperaciones con control de tiempo y controlar el funcionamiento de cada parte del microcontrolador. Algunas líneas de señal de control pueden simplificar la lógica de control periférico del sistema de aplicación, como la señal de bloqueo de datos ALE utilizada para controlar el bloqueo de datos, la señal de selección de memoria dentro y fuera del chip EA utilizada para controlar la memoria del programa fuera del chip. operación y la señal de recuperación fuera del chip PSEN.