دانلود پایان نامه بررسی میکروپروسسور و میکروکنترلر 8051

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه بررسی میکروپروسسور و میکروکنترلر 8051 دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:76

فهرست مطالب:

عنوان    صفحه

چکیده  1
فصل اول
آشنایی با میکروکنترلرها
1-1 مقدمه    2
2-1 اصطلاحات فنی    4
3-1 واحد پردازش مرکزی    4
4-1 حافظه نیمه رسانا: RAM و ROM    6
5-1 گذرگاه‌ها: آدرس، داده و کنترل    7
6-1 ابزارهای ورودی/خروجی    9
1-6-1 ابزارهای ذخیره سازی انبوه    9
2-6-1 ابزارهای رابط انسان    10
3-6-1 ابزارهای کنترل/ نظارت    10
8-1 میکروها، مینی‌ها و کامپیوترهای مرکزی    11
9-1 مقایسه ریز پردازنده‌ها با میکروکنترلرها    11
1-9-1 معماری سخت افزار    12
2-9-1 کاربردها    13
3-9-1 ویژگیهای مجموعه ی دستوالعمل‌ها    13
فصل دوم
خلاصه سخت افزار
1-2 مروری بر خانواده MCS–50TM    16
2-2 بررسی اجمالی پایه‌ها    17
1-2-2 درگاه 0    18
2-2-2 درگاه 1    18
3-2-2 درگاه 2    19
4-2-2 درگاه 3    19
5-2-2 PSEN (Program Store Enable)    19
6-2-2 ALE (Address Latch Enable)    19
7-2-2 EA (External Access)    20
8-2-2 RST (Reset)    20
9-2-2 ورودی‌های نوسان ساز روی تراشه    21
10-2-2 اتصالات تغذیه    21
3-2 ساختار درگاه    21
4-2 سازمان حافظه    23
1-4-2 RAM همه منظوره    23
2-4-2 RAM بیت آدرس پذیر    24
3-4-2 بانک‌های ثبات    25
5-2 ثبات‌های کاربرد خاص    26
1-5-2 کلمه وضعیت برنامه    26
1-1-5-2 پرچم نقلی    27
2-1-5-2 پرچم نقلی کمکی    27
3-1-5-2 پرچم 0    27
4-1-5-2 بیت‌های انتخاب بانک ثبات    27
5-1-5-2 پرچم سرریز    27
6-1-5-2 بیت توازن2    28
2-5-2 ثبات B    28
3-5-2 اشاره گر پشته    28
4-5-2 اشاره گر داده3    29
5-5-2 ثبات‌های درگاه 4    29
6-5-2 ثبات‌های تایمر    30
7-5-2 ثبات‌های درگاه سریال    30
8-5-2 ثبات‌های وقفه    31
9-5-2 ثبات کنترل توان4    31
1-9-5-2 حالت معلّق    31
2-9-5-2 حالت افت تغذیه    31
فصل سوم
عملیات درگاه سریال
1-3 مقدمه    34
2-3 ثبات کنترل درگاه سریال    35
3-3 حالت عملکرد    36
1-3-3 ثبات انتقال 8 بیتی (حالت 0)    37
2-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال متغیر (حالت1)    39
3-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال ثابت (حالت 2)    39
4-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال متغیر (حالت 3)    39
4-3 مقدار دهی اولیه و دستیابی به ثبات‌های درگاه سریال    40
1-4-3 فعال ساز گیرنده    40
2-4-3 بیت داده ی نهم    40
3-4-3 افزودن یک بیت توازن    40
4-4-3 پرچم‌های وقفه    41
5-3 ارتباط چند پردازنده ای    42

فصل چهارم
وقفه‌ها
1-4 مقدمه    43
2-4 سازمان وقفه 8051    45
1-2-4 فعال و غیر فعال کردن وقفه‌ها    45
2-2-4 تقدم وقفه    46
3-2-4 ترتیب اجرا    47
3-4 وقفه‌های پردازنده    47
1-3-4 برداری وقفه    48
4-4 طراحی برنامه با استفاده از وقفه    49
1-4-4 روال‌های سرویس وقفه کوچک    50
5-4 تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر    50
میکروپروسسورها
فصل پنجم
معرفی میکروپروسسورهای 8080 و 8085
1-1 مدل‌های CPU برای میکروپروسسورهای 8080، 8085     53
1-2 مدل‌های برنامه نویسی برای 8080، 8085    57
فصل ششم
ساخت میکروکامپیوتر
2-1 تولید سیگنال ساعت سیستم    61
فصل هفتم
ساخت میکروکامپیوتر
3-1 سلسله مراتب حافظه    64
فصل هشتم
ساخت میکروکامپیوتر
4-1 طراحی یک دریچة ورودی 8 بیتی    67
4-2 طراحی یک دریچه خروجی 8 بیتی    67
فصل نهم
آی سی‌های پشتیبان ویژه:خانواده 8085/ 8080
5-1 A8755، 16KEPROM با I/O    69
5-2 متصل کننده قابل برنامه ریزی وسیله جانبی A8255    69

فصل دهم
آی سی‌های پشتیبان ویژه: خانواده Z-80
6-1 کنترل کنندة ورودی/خروجی موازی 8400    71
منابع    76

فهرست اشکال
عنوان                                                                                                                                                                               صفحه

شکل1-1نمودار بلوکی یک سیستم میکرو کامپیوتری    4
شکل1-2 واحد پردازش مرکزی    5
شکل 1-3 فعالیت گذرگاه در یک سیکل واکنشی کد عملیاتی    6
شکل1-4 نمودار بلوکی مفصل یک سیستم میکروکامپوتری    11
شکل2-1 نمودار بلوکی 8051    14
شکل2-2 پایه های 8051    16
شکل 2-3 راه اندازی 8051 با یک نوسان ساز TTL    19
شکل2-4 مدارات درگاه I/O    19
شکل2-5 خلاصه فضای خالی    21
شکل2-6 خلاصه حافظه داده روی تراشه در 8051    22
شکل3-1نمودار بلوکی درگاه سریال    32
شکل3-2 زمانبندی ارسال برای حالت صفر درگاه سریال    34
شکل 3-3 زمانبندی دریافت برای حالت صفر درگاه سریال    35
شکل3-4 درگاه سریال در حالت ثبات انتقال    35
شکل3-5 اعمال پالس های ساعت به درگاه سریال    36
شکل3-6  1 شدن پرچم T1 درگاه سریال    37
شکل3-7 ارتباط چند پردازنده ای    40
شکل4-1 اجرای برنامه با وقفه    42
شکل 4-2 سازمان حافظه هنگام استفاده از وقفه ها    47




 
فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                                                               صفحه

جدول 2-1 عملکرد خاص پایه ها    17
جدول 1-3 خلاصه ی SCON (ثبات کنترل سریال)    32
جدول 3-2 حالت های درگاه سریال    33
جدول4-1 خلاصه ثبات IE    43
جدول4-2 خلاصه ثبات IP     44
جدول 4-3 بیت های پر وقفه     45
جدول 4-4 بردارهای وقفه     46

چکیده


میکروکنترلرقطعه ای شبیه به ریزپردازنده است. در 1969 اینتل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانواده‌ی میکروکنترلرهای MCS-48 TM معرفی کرد. 8748 با 17000 ترانزیستور در یک مدار مجتمع، شامل یک CPU، 1 کیلو بایت EPROM، 64 بایت RAM، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود. این IC و دیگر اعضای MCS-48 TM که پس از آن آمدند، خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کاربردهای کنترل گرا تبدیل شدند. جایگزین کرن اجزاء الکترومکانیکی در فرآورده‌هایی مثل ماشین‌های لباسشویی و چراغ‌های راهنمایی از ابتدای کار، یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند. برنامه‌ها و داده‌ها در حافظه ذخیره می‌شوند. حافظه‌های کامپیوتر بسیار متنوعند و اجزای همراه آنها بسیار، و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف می‌کند، بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت‌ها نیاز به مطالعه ی جامع و مداوم دارد. حافظه‌هایی که بطور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می‌باشند، IC‌های (مدارهای مجتمع) نیمه رسانایی هستند که RAM و ROM نامیده می‌شوند. یک گذرگاه عبارت است از مجموعه ای از سیم‌ها که اطلاعات را با یک هدف مشترک حمل می‌کنند. امکان دستیابی به مدارات اطراف CPU توسط سه گذرگاه فراهم می‌شود: گذرگاه آدرس، گذرگاه داده و گذرگاه کنترل. برای هر عمل خواندن یا نوشتن، CPU موقعیت داده (یا دستورالعمل) را با قرار دادن یک آدرس روی گذرگاه آدرس مشخص می‌کند و سپس سیگنالی را روی گذرگاه کنترل فعال می‌نماید تا نشان دهد که عمل مورد نظر خواندن است یا نوشتن. عمل خواندن، یک بایت داده را از مکان مشخص شده در حافظه بر می‌دارد و روی گذرگاه داده قرار می‌دهد. CPU داده را می‌خواند و در یکی از ثبات‌های داخلی خود قرار می‌دهد. برای عمل نوشتن CPU داده را روی گذرگاه داده می‌گذارد. حافظه تحت تاثیر سیگنال کنترل، عملیات را به عنوان یک سیکل نوشتن، تشخیص می‌دهد و داده را مکان مشخص شده ذخیره می‌کند. ابزارهای کنترل، ابزارهای خروجی یا عمل کننده1 هستند. آنها وقتی که با یک ولتاژ یا جریان، تغذیه شوند می‌توانند بر جهان پیرامون خود اثر بگذارند (مثل موتورها و رله ها). ابزارهای نظارت، ابزارهای ورودی یا حسگر 2 هستند که با کمیتهایی نظیر حرارت، نور فشار و حرکت و مانند آن، تحریک شده و آنها را به جریان یا ولتاژی که توسط CPU خوانده می‌شود تبدیل می‌کنند (مثل فتوترانزیستورها، ترمیستورها و سوئیچ ها). ثبات‌های داخلی 8051 به عنوان بخشی از RAM روی تراشه پیکربندی شده اند. بنابراین هر ثبات دارای یک آدرس نیز هست. این برای 8051 منطقی است چون ثبات‌های زیادی دارد. علاوه بر RO تا R7، 21 ثبات کاربرد خاص (SFR) در ناحیه بالای RAM از آدرس 80H تا FFH وجود دارد. (به شکل 6-2 و ضمیمه ت مراجعه شود). دقت کنید که اکثر 128 آدرس از 80H تا FFH تعریف نشده اند. تنها 21 آدرس SFR تعریف شده است.







فصل اول
آشنایی با میکروکنترلرها
1-1 مقدمه
گرچه کامپیوترها تنها چند دهه‌ای است که با ما همراهند، با این حال تاثیر عمیق آنها بر زندگی ما با تاثیر تلفن، اتومبیل و تلویزیون رقابت می‌کند. همگی ما حضور آنها را احساس می‌کنیم، چه برنامه نویسان کامپیوتر و چه دریافت کنندگان صورت حسابهای ماهیانه که توسط سیستم‌های کامپیوتری بزرگ چاپ شده و توسط پست تحویل داده می‌شود. تصور ما از کامپیوتر معمولاً داده پردازی است که محاسبات عددی را بطور خستگی ناپذیری انجام می‌دهد.
ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد می‌کنیم که وظایفشان را زیرکانه و بطرزی آرام، کارا و حتی فروتنانه انجام می‌دهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نمی شود. ما کامپیوتر‌ها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآورده‌های صنعتی و مصرفی از جمله، در سوپر مارکت‌ها داخل صندوق‌های پول و ترازوها؛ در خانه، در اجاق ها، ماشین‌های لباسشویی، ساعت‌های دارای خبر دهنده و ترموستات ها؛ در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازیها، VCRها، تجهیزات استریو و وسایل صوتی؛ در محل کار در ماشین‌های تایپ و فتوکپی؛ و در تجهیزات صنعتی مثل مته‌های فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری می‌یابیم. در این مجموعه‌ها کامپیوتر‌ها وظیفه ی کنترل را در ارتباط با دنیای واقعی، برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام می‌دهند. میکروکنترلرها (برخلاف میکروکامپیوترها و ریزپردازنده ها) اغلب در چنین کاربردهایی یافت می‌شوند.
با وجود این که بیش از بیست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد، تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است. در 1971 شرکت اینتل، 8080 را به عنوان اولین ریزپردازنده موفق عرضه کرد. مدت کوتاهی پس از آن، موتورولا، RCA و سپس MOS Technology و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800، 1801، 6502، Z80 عرضه کردند. گرچه این مدارهای مجتمع (ICها) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد (SBC)، به جزء مرکزی فرآورده‌های مفیدی برای آموزش طراحی با ریزپردازنده‌ها تبدیل شدند.
از این SBC‌ها که بسرعت به آزمایشگاه‌های طراحی در کالج ها، دانشگاهها و شرکت‌های الکترونیکی راه پیدا کردند می‌توان برای نمونه از D2 موتورولا، KLM-1 ساخت MOS Technology و SDK-85 متعلق به شرکت اینتل نام برد.
میکروکنترلرقطعه ای شبیه به ریزپردازنده است. در 1969 اینتل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانواده‌ی میکروکنترلرهای MCS-48 TM معرفی کرد. 8748 با 17000 ترانزیستور در یک مدار مجتمع، شامل یک CPU، 1 کیلو بایت EPROM، 64 بایت RAM، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود. این IC و دیگر اعضای MCS-48 TM که پس از آن آمدند، خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کاربردهای کنترل گرا تبدیل شدند. جایگزین کرن اجزاء الکترومکانیکی در فرآورده‌هایی مثل ماشین‌های لباسشویی و چراغ‌های راهنمایی از ابتدای کار، یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند. دیگر فرآورده‌هایی که در آن می‌توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها، تجهیزات صنعتی، وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر. (افرادی که یک IBM-PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند).
توان و ابعاد پیچیدگی میکروکنترلرها با اعلام ساخت 8051، یعنی اولین عضو خانواده ی میکروکنترلرهای  MCS-51 TM در 1980 توسط اینتل پیشرفت چشمگیری کرد.در مقایسه با 8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانریستور، K 4 بایت ROM، 128 بایت ROM، 32 خط I/O، یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است. که از لحاظ مدارات داخلی برای یک IC بسیار قابل ملاحظه است.، (شکل 1-1 را ببینید). امروزه انواع گوناگونی از این IC وجود دارند که به صورت مجازی این مشخصات را دو برابر کرده اند. شرکت زیمنس که دومین تولید کننده ی قطعات MCS-51 TM است SAB80515 را به عنوان یک 8051 توسعه یافته در یک بسته 68 پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی، 13 منبع وقفه و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است. خانواده ی 8051 به عنوان یکی ار جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سالهای آینده یافته است. این کتاب درباره ی خانواده ی میکروکنترلرهای MCS-51 TM نوشته شده است. فصل‌های بعدی معماری سخت افزار و نرم افزار خانواده MCS-51 TM را معرفی می‌کند و از طریق مثالهای طراحی متعدد نشان میدهند که چگونه اعضای این خانواده می‌توانند در طراحی‌های الکترونیکی با کمترین اجزاء اضافی ممکن شرکت داشته باشند.
در بخش‌های بعدی از طریق یک آشنایی مختصر با معماری کامپیوتر، یک واژگان کاری از اختصارات و کلمات فنی که در این زمینه متداولند (و اغلب با هم اشتباه می‌شوند) را ایجاد خواهیم کرد. از آن جا که بسیاری اصطلاحات در نتیجه تعصب شرکت‌های بزرگ و سلیقه مولفان مختلف دچار ابهام شده اند، روش کار ما در این زمینه بیشتر عملی خواهد بود تا آکادمیک. هر اصطلاح در متداول ترین حالت با یک توضیح ساده معرفی شده است.
2-1 اصطلاحات فنی
یک کامپیوتر توسط دو ویژگی کلیدی تعریف می‌شود:
(1) داشتن قابلیت برنامه ریزی برای کار کردن روی داده بدون مداخله انسان و
(2) توانایی ذخیره و بازار یابی داده. عموماً یکی سیستم کامپیوتری شامل ابزارهای جانبی برای ارتباط با انسان‌ها به علاوه ی برنامه‌هایی برای پردازش داده نیز می‌باشد. تجهیزات کامپیوتر سخت افزار، و برنامه‌های آن نرم افزار نام دارند. در آغاز اجازه بدهید کار خود را با سخت افزار کامپیوتر و با بررسی شکل 2-1 آغاز می‌کنیم.
 
شکل 1-1: نمودار بلوکی یک سیستم میکروکامپیوتری

نبود جزئیات در شکل عمدی است و باعث شده تاشکل نشان دهنده ی کامپیوتر‌هایی در تمامی اندازه‌ها باشد. همان طور که نشان داده شده است، یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی (cpu) است که از طریق گذرگاه آدرس 2، گذرگاه داده 3 و گذرگاه کنترل 4 به حافظه قابل دستیابی تصادفی 5 (RAM) و حافظه فقط خواندنی6 (RAM) متصل می‌باشد. مدارهای واسطه7 گذرگاه‌های سیستم را به وسایل جانبی متصل می‌کنند. حال اجازه بدهید تا هر یک از اینها را بطور مفصل بررسی کنیم.
3-1 واحد پردازش مرکزی
 CPU، به عنوان «مغز» سیستم کامپیوتری، تمامی فعالیتهای سیستم را اداره کرده و همه ی عملیات روی داده را انجام می‌دهد. اندیشه ی اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد نادرست است، زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهای منطقی است که بطور مداوم دو عمل را انجام می‌دهند: واکنش 8 دستورالعمل‌ها و اجرای آنها. CPU توانایی درک و اجرای دستورالعمل ها، را بر اساس مجموعه ای از کدهای دودویی دارد که هر یک از این کدها نشان دهنده ی یک عمل ساده است. این دستورالعمل‌ها معمولاً حسابی (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم) منطقی (AND، OR، NOT و غیره)، انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهای دودویی با نام مجموعه ی دستورالعمل‌ها نشان داده
می شوند.
 
شکل 1-2: واحد پردازش مرکزی

شکل 1-2 یک تصویر بی نهایت ساده شده از داخل یک CPU است. این شکل مجموعه ای از ثبات را برای ذخیره سازی موقت اطلاعات، یک واحد عملیات حسابی و منطقی2 (ALU) برای انجام عملیات روی این اطلاعات، یک واحد کنترل و رمزگشایی دستورالعمل 3 (که عملیاتی را که باید انجام شود تعیین می‌کند و اعمال لازم را برای انجام آنها شروع می‌نماید). و دو ثبات اضافی را نشان می‌دهد.
ثبات دستورالعمل(IR) کد دودویی هر دستورالعمل را در حال اجرا نگه می‌دارد و شمارنده برنامه (PC) آدرس حافظه دستورالعمل بعدی را که باید اجرا شود نشان می‌دهد.
واکشی یک دستورالعمل از RAM سیستم یکی از اساسی ترین اعمالی است که توسط CPU انجام می‌شود و شامل این مراحل است: (الف) محتویات شمارنده ی برنامه در گذرگاه آدرس قرار می‌گیرد (ب) یک سیگنال کنترل READ فعال می‌شود (پ) داده (کد عملیاتی4 دستورالعمل) از RAM خوانده می‌شود و روی گذرگاه داده قرار می‌گیرد (ت) کد عملیاتی در ثبات داخلی دستورالعمل CPU ذخیره می‌شود و (ث) شمارنده ی برنامه یک واحد افزایش می‌یابد تا برای واکنش بعدی از حافظه آماده شود. شکل 4-1 نشان دهنده ی جریان اطلاعات برای واکشی یک دستورالعمل است.

دانلود مقاله کامل و جامع در مورد میکروکنترلر 8051

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله کامل و جامع در مورد میکروکنترلر 8051 دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:75

فهرست مطالب :

مقذمه

واحد پردازش مرکزی

حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM

ابزارهای کنترل /نظارت

مقایسه ریز پردازنده ها با میکروکنترلرها

معمار سخت افزار

«کاربردها»

«ویژگی های مجموعة دستورالعمل ها»

«مفاهیم جدید»

«مزیت ها و معایب:یک مثال طراحی»

«مروری بر خانوادهMcs-51^TM»

«بررسی اجمالی پایه ها»

«درگاه O»

درگاه1

درگاه 2

درگاه 3

ALE(Address  latch  Enable)

RST(Reset)

«ورودی های نوسان ساز روی تراشه»

«اتصالات تغذیه»

«ساختار درگاه I/O»

«سازمان حافظه»

«RAM همه منظوره»

MOV   A,5FH

MOV A,R5

MOV   Ro,A

«ثبات های کاربرد خاص»

«کلمه وضعیت برنامه»

«پرچم نقلی»

«پرچم نقلی کمکی»

«پرچم صفر 0»

«بیت های انتخاب بانک ثبات»

«بیت توازن»

«اشاره گر پشته»

«ثبات های درگاه»

«ثبات های تایمر»

«ثبات های درگاه سریال»

«ثبات های وقفه»

«ثبات کنترل توان»

«حالت معلق»

«حالت افت تغذیه»

«حافظه خارجی»

«دستیابی به حافظه کد خارجی»

«دستیابی به حافظه داده خارجی»

«عملیات راه اندازی مجدد،reset

خلاصه دستورالعمل ها

راهنمای جدول:

«مقدمه»

با وجود اینکه بیش از بست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد،تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است.در 1971 شریک انیتل،8080 را به عنوان اولین ریز پردازنده موفق عرضه کرد.مدت کوتاهی پس از آن،موتور ولا،RCA و سپس Mostechnology‌و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800،1801،6502،Z80 عرضه کردند.گرچه این مدارهای مجتمع (IC) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد(SBC) به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریز پردازنده ها تبدیل شدند.تز تیم SBC ها که به سرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج،دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند می توان برای نمونه از D2 موتورولا،KIM-1 ساخت Mos technology و SDK-85‌ متعلق به شرکت انتیل نام برد.

میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریز پردازنده است.در 1976 انتیل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانوادة میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد.8748 با 17000 ترانزیستور،در یک مدار مجتمع،شامل یک cpu، 1کیلوبایت EPROM، 64 بایت RAM‌، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود.این IC‌ و دیگر اعضای MCS-48TM که پس از آن آمدند خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کابردهای کنترل گرا تبدیل شدند.جایگزین کردن اجزاء‌الکترومکانیکی در فرآورده های مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتدا کار،یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند.دیگر فرآورده هایی که در آنها می توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها،تجهیزات صنعتی،وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر (افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند)

توان ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلر با اعلام ساخت 8051،یعنی اولین عضو خانوادة میکروکنترلرهای MCS-51TM در 1980 توسط انیتل پیشرفت چشمگیری کرد.در مقایسه 8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانزیستور،K4 بایت ROM، 128 بایت RAM، 32 خط I/O یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است.که از لحاظ مدارات داخلی برای یک TC بسیار قابل ملاحظه است.امروزه انواع گوناگونی از این IC وجود دارند که به صورت بخاری این مشخصات را دو برابر کرده اند.شرکت زیمنس که دومین تولید کنندة قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک 8015 توسعه یافت در یک بسته 86‌پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی،13 منبع وقفه و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است.خانوادة 8051 به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سال های آینده یافته است.

یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که از طریق گذرگاه آدرس،گذرگاه داده و گذرگاه کنترل به حافظة‌قابل دستیابی تصادفی (RAM) و حافظه فقط خواندی (ROM) متصل می باشد.مدارهای واسطه گذرگاه های سیستم را به وسایل جانبی متصل می کنند.

واحد پردازش مرکزی

CPU‌،به عنوان «مغز» سیستم کامپیوتری،تمامی فعالیت های سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام می دهد.اندیشة اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد ناردست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهیا منطقی است که بطور مداوم دو عمل انجام می دهند:واکنشی دستورالعمل ها و اجرای آنها،CPU‌توانایی درک و اجرای دستورالعمل های را براساس مجموعه ای از کدهای دورویی دارد که هریک از این کدها نشان دهندة یک عمل ساده است.این دستورالعمل ها معمولاً حسابی (جمع،تفریق،ضرب و تقسیم)،منطقی (AND،OR،NOT و غیره)انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهایی دروریی با نام مجموعه دستورالعمل ها نشان داده می شوند.

حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM

برنامه ها و داده ها در حافظه ذخیره می شوند.حافظه های کامپیوتر بسیار مشوعند و اجزای همراه آنها بسیار و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف می کند.بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت ها نیاز به مطالعة جامع و مداوم دارد.حافظه هایی که به طور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می باشند،IC‌ های (مدار مجتمع)نیمه رسانایی هستند که RAM‌و ROM نامیده می شوند.دو ویژگی RAM و ROMرا از هم متمایز سازد:اول آنکه RAM حافظه خواندنی /نوشتنی است‌.در حالیکه ROM حافظه خواندنی است و دوم آنکه RAM فرّار است(یعنی محتویات آن هنگام عبور ولتاژ تغذیه می شود)در حالی که ROM‌ غیرفرّار است.

دانلود تحقیق کلیات میکروکنترلر 8051

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق کلیات میکروکنترلر 8051 دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:108

فهرست مطالب:

فصل اول : میکروکنترلر 8051

تاریخچه مختصری از 8051

میکروکنترلر 8051

دیگر اعضای خانواده 8051

میکروکنترلر 8052

میکروکنترلر 8053

فصل اول :میکروکنترلرهای 8051

انواع میکروکنترلر 8051

میکرو کنترلر 8751

AT89C51 از شرکت Atmel

DS5000از Dollas Semiconductor

نوع OTPاز 8051

خانواده 8051 از Philips

2-1 توصیف پایه های 8051

Vcc

GND

XTAL2,XTAL1

RST

EA

PSEN

ALE

نقش دوگانه پورت 0

پورت 1

پورت 1 به عنوان ورودی

پورت 2

پورت 2 به عنوان ورودی

نقش دوگانه پورت 2

پورت 3

برنامه ریزی I/O دستکاری بیتی

روش های مختلف دستیابی به تمام 8 بیت

ویژگی خواندن – اصلاح – نوشتن

قابلیت آدرس دهی تک بیتی پورت ها

4-1 برنامه نویسی تایمرهای 8051

ثبات های اساسی تایمر

ثبات های تایمر 0

ثبات های تایمر 1

GATE

برنامه نویسی مد 1

توقف درمد 1

یافتن اعدادی که باید در حلقه بار شوند

تولید زمان تاخیر طولانی

برنامه نویسی مد 2

مراحل برنامه نویسی درمد 2

ثبات TCON.

فصل دوم : تبادل اطلاعات سریال در 8051

1-2 استانداردهای RS232

2-2- پایه های RS232

طبقه بندی تبادل داده

3-2 : بررسی سیگنال دست دهی RS232

پورت های COM درIBM PC وسازگار به آنها

4-2 : اتصال 8051 به RS232

پایه های TxD, RxD در 8051

MAX232

بخش 3-10 برنامه نویسی تبادل اطلاعات سریال در 8051

میزان باد در8051

ثبات SBUF

ثبات کنترل سریال SCON

SM1t SM0

SM2

REN

TB8

RB8

TI

RI

برنامه نویسی 8051

اهمیت پرچم TI

اهمیت بیت پرچم RI

دو برابر کردن میزان باود در 8051

میزان باود برای SMOD=0

فصل سوم :

اتصال ADC و سنسورها به 8051

وسایل ADC

تراشه ADC804

CS

RD( خواندن )

WR ( نوشتن نام بهتر آن آغاز تبدیل می باشد )

CLK R , CLK IN

Vref/2

D0-D7

1-3 : اتصال سنسور حرارت به 8051

سنسورهای دما LM35,LM34

فصل چهارم : کنترولر :

4-1 مختصری راجع به انواع کنترولرها :

2-4 کنترولر PID دیجیتال :

فصل پنجم : تعیین پارامترهای کنترلر

1-5 : روشهای تعیین پارامترهای کنترلر براساس پاسخ مدار باز سیستم

1-1-5- روش منحنی واکنش ( Reaction Curve Method)

2-1-5 روش حداقل انتگرال خطاها Minimum Errors Integral Method))

2-5 روشهای تعیین پارامترهای کنترلر براساس پاسخ مدار بسته سیستم

1-2-5 روش حدس وخطا ( Trial & Error Method)

2-2-5- روش نوسانات دائم ( Oscillation Method)

-3-2-5 ( Quarter Decay Method Quarter Decay)

فصل ششم : سخت افزار کنترلر :

ADCO 804

فصل هفتم :

نرم افزار کنترلر :

فصل اول : میکروکنترلر 8051

1-1 دراین بخش اتبدا به اعضای مختلف خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها نگاه می کنیم . به علاوه خواهیم دید که سازندگان 8051 چه کسانی هستندوچه نوع محصولی ارائه می دهند .

تاریخچه مختصری از 8051

درسال 1981 شرکت Intel میکروکنترلربه نام 8051 را معرفی کرد . این میکروکنترلردارای 128 بایت 4k , RAM بایت ROM دو تایمر ، یک پورت سریال وچهار پورت موازی ( هریک 8 بیت ) بود که همه آنها دریک تراشه تعبیه شده بودند . زمانی به آن سیستم در یک تراشه می گفتند . 8051 یک پروسسور 8 بیت است ، یعنی CPU هر بار می تواند فقط روی 8بیت داده کار کند . داده های بزرگتر از 8 بیت باید به قطعات 8 بیت بشکنند وسپس بوسیلهCPU پردازش شوند . 8051 کلا دارای چهار پورت I/O با عرض 8 بیت است . شکل 2-1 را ملاحظه کنید گرچه 8051 می تواندحداکثر 64K حافظه ROM درتراشه داشته باشد ، بسیاری از سازندگان فقط 4K بایت را درتراشه کار گذاشته اند .این مطلب بعدا بطور مفصل بحث شده است .

پس از آنکه Intel بشرط حفظ سازگاری با 8051 اجازه تولید را به دیگر سازندگان داد تراشه مذکور بسیار مورد توجه قرار گرفت .این توافق منجر به تولید انواع 8051 با سرعت های متفاوت مقداری ROM در تراشه بوسیله نیم دو جین سازنده شد . ما بعضی از آنها را بعدا بررسی خواهیم کرد . آنچه اهمیت دارداین است که گرچه انواع مختلف 8051 با سرعت ومقدار ROM متفاوت در تراشه موجودند ولی همه آنها با 8051 اصلی از نظر دستورات سازگارند . این بدان معنی است که اگرشما برنامه ای برای یکی بنویسید ، مستقل از سازنده روی دیگری هم قابل اجرا ست .

میکروکنترلر 8051

8051 عضواصلی خانواده 8051 است Intel آن را MCS-51 می نامد . جدول 1-1 امکانات اصلی 8051 را نشان می دهد .

دانلود تحقیق میکروکنترلر

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق میکروکنترلر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:45

فهرست مطالب:

عنوان                                                                                               صفحه

مقدمه                                                                                                                        1

سیر تکاملی میکروکنترلرها                                                                                         4

معماری داخلی میکروکنترلرها                                                                                     5

خانواده 8051                                                                                                           7

پیکر بندی پایه ها                                                                                                      12

تایمر                                                                                                                         20

جریان و مقاومت در میکرو کنترلرها                                                                          29

عملکرد تابلو روان                                                                                                     31

نحوه نمایش در تابلو به صورت ثابت                                                                          31

روش جاروب کردن                                                                                                 33

روش شیفت دادن                                                                                                    36

بررسی چگونگی نمایش بر روی دات ماتریکس                                                       38

LED های دورنگ                                                                                                 40

زمان روشن بودن                                                                                                      40

مقدمه:

میکروکنترلر در واقع یک ریز پردازنده تک تراشه ای است که شامل حافظه داده ، حافظه برنامه ، ورودی و خروجی سریال و موازی ، تایمرها ، وقفه های بیرونی و داخلی      می باشد که تمامی آنها روی یک تراشه واحد مجتمع شده اند و می توان آن را به قیمتی کمتر از 2 دلار تهیه نمود0 بر اساس تخمین های زده شده به طور متوسط تعداد 35 میکرو کنترلر در وسایل خانگی یک خانواده متوسط آمریکایی وجود دارد0 بیش از 34 درصد میکروکنترلرها در اتوماسیون اداری نظیر چاپگرهای لیزری ، دستگاه های نمابر تلفنهای هوشمند و نظایر آنها به کار برده می شوند0 بیش از یک سوم میکروکنترلرها در لوازم خانگی الکترونیکی به کار برده شده اند0 در این دسته بندی تولیداتی نظیرCD player ، تجهیزات صوتی hi-fi ، بازیهای ویدیویی ، ماشین لباسشویی ، دستگاههای پخت و پز و نظایر آنها قرار دارند0

بازار تجهیزات مخابراتی ،ادوات نظامی و تجهیزات مربوط به اتومبیل ها بخش باقیمانده از سهم کاربرد میکروکنترلرها را به خود اختصاص داده اند0

میکروکنترلرها به طور معمول با استفاده از زبان اسمبلی مربوطه ، برنامه ریزی می شده اند0 میکروکنترلرهای ساخت تولید کنندگان مختلف ، زبانهای اسمبلی متفاوتی دارند0 زبان اسمبلی شامل عبارتهای کوتاهی برای دستورالعمل ها است به خاطر سپردن این عبارتها مشکل است ونیز برنامه های تهیه شده برای یک میکروکنترلر برای سایر انواع دیگر میکروکنترلرها قابل استفاده نمی باشد0 سختی کار با زبان اسمبلی به خصوص در پیاده سازی پروژه های پیچیده ، متداولترین شکایتی است که در رابطه با برنامه ریزی میکروکنترلرها مطرح می شود0 راه حل این مسئله ، استفاده از زبانهای سطح بالا      می­باشد0 با این کار ، عملیات برنامه ریزی ساده تر گشته ، برنامه خواناتر و انعطاف پذیرتر شده و پشتیبانی از آن نیز ساده تر می گردد0 برای اغلب میکرو کنترلرها کامپایلرهای  C و BASIC متفاوتی موجود می باشند0 کامپایلرهای BASIC معمولا‌ً به صورت مفسر بوده و کدهای حاصل از آنها کند می باشند0

یکی دیگراز معایب زبان BASIC این است که اغلب کامپایلرهای BASIC ساختیافته نیستند در نتیجه برنامه سازی با آن کار دشواری می باشد0 در این پروژه از یک کامپایلر حرفه ای C با تمام قابلیتهای آن جهت برنامه ریزی میکرو کنترلر خود استفاده خواهیم کرد0 AT89C2051 متعلق به خانواده استاندارد میکروکنترلرهای 8051 می باشد0 AT89C2051 یک مدار مجتمع 20 پایه می باشد که از لحاظ کد، کاملاً سازگار با برادر بزرگترش 8051 است0 این مدار مجتمع دارای یک درگاه سریال­، 15 بیت ورودی / خروجی موازی ، 2 عدد تایمر / شمارنده ، 6 منبع وقفه ، 128 بایت حافظه RAM برای داده ها و 2 کیلو بایت حافظه فلش قابل برنامه ریزی مجدد برای ذخیره کردن برنامه می باشد0 دلایل زیادی برای انتخاب AT89C2051 وجود دارد­، از آن جمله می توان به سازگاری کامل آن با خانواده 8051 و سهولت پاک کردن و برنامه ریزی مجدد   آن ، اشاره کرد0 برای این مدار مجتمع نیازی به استفاده از اشعه ماوراء بنفش جهت پاک کردن حافظه برنامه نیست0 حافظه را می توان با استفاده از یک مدار برنامه ریزی کننده ارزان قیمت پاک کرده و مجدداً آن را برنامه ریزی نمود0 از دلایل دیگر انتخاب AT89C2051 کوچکی و ارزان بودن آن است...

دانلود پروژه مدار میکروکنترلر

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه مدار میکروکنترلر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:70

فهرست مطالب:
فصل اول- توصیف کامل پروژه                                                                             
1-1- ضرورت ها و نیازها              
1-1-2- مراحل انجام پروژه                                                                                     
فصل دوم تئوری مرتبط با پروژه                                                                         
2-1- مقدمه     
2-2- بررسی دستورات میکرو کنترلر                                                                                                  
فصل سوم- بررسی سخت افزار سیستم                                                                  
3-1- مقدمه
3-2- بلوک دیاگرام سیستم                                                                                      
3-3- توضیح بلوک دیاگرام سیستم                                                                      
3-4-نقشه کامل مدار توضیحات مربوطه                                                                 
فصل چهار -  نرم افزار                                                                                       
4-1- مقدمه:بررسی نرم افزارمورداستفاده وکامپایلربکاررفته
4-2فلوچارت برنامه اصلی و فرعی                                                                         
4-3- توضیحات نرم افزار                                                                                    
فصل پنجم - نکات پایانی                                                                               
5-1- ضمایم
5-2- مراجع

فصل 1 - توصیف کامل پروژه
1-1-    ضرورت ها و نیاز ها :
 در بسیاری از مدارات دیجیتالی ( میکروکنترلی ) که با برق و باطری کار می کنند با دو مشکل مواجه می باشیم :
1-    مشکل اول مربوط به عملکرد است. یعنی عملکرد نمایش LCD با ولتاژ 5 ولت است در حالی که این مدارات در هنگام استفاده از خازن پشتیبان و باطری دارای ولتاژ 6/3 تا 5 ولت هستند.
2-    مشکل دوم گرانی باطری و دشوار بودن تعویض آن است . در بعضی از این مدارات مثل کنتور دیجیتال تعویض باطری بسیار دشوار است در نتیجه باید تا حد امکان مصرف را در حالت استفاده از خازن و باطری کم کرد در حالی که دستگاه باید به کار خود ادامه دهد.
1-2- مراحل انجام پروژه :
 در این پروژه جهت بررسی و حل این دو مشکل یک مدار میکرو کنترلی مثل ساعت دیجیتالی طراحی شده است و به حل مشکلات فوق پرداخته شده است این ساعت باید از نمایشگر 5 ولت استفاده کند و بتواند حداکثر به مدت 5000 ساعت در صورت استفاده از باطری 6/3 ولتی و 2/1 آمپر ساعتی در حالت قطع برق به کار خود ادامه دهد.
       در طراحی این مدار برای حل مشکل اول سعی شده است که برای تامین ولتاژ 5 ولت LCD از تبدیل ولتاژ DC به کمک یک مبدل DC/DC  استفاده کنیم تا زمانی که ولتاژ ما 6/3 ولت است با یک آ ی سی Admbbo ولتاژ 2/7 تولید کنیم ( در ادامه خواهیم دید این آ ی سی یک دوبل کننده ولتاژ است) و بعد باکمک زنریک           ولتاژ 5 ولت تحویل LCD  می دهیم و برای حل مشکل دوم سعی شده است که تا زمانی که LCD از تغذیه اصلی استفاده نمیکند از خازن پشتیبان تغذیه شود و بعد از مدت زمانی که تعریف می کنیم ( در نرم افزار سیستم بررسی می شود) میکرو از طریق یک Mosfet از باطری استفاده میکند که توسط مبدل DC/DC و زنر به ولتاژ 5 ولت تبدیل شده است.