introducción y fundamentos del microcontrolador 8051

Este texto se refiere a la introducción al microcontrolador 8051 y a algunas de sus principales opciones. El microcontrolador 8051 es probablemente uno de los microcontroladores más populares y más utilizados en diversos campos como los métodos embebidos, la electrónica de cliente, los vehículos, etc.

Conocida técnicamente como estructura Intel MCS-51, la secuencia de microcontroladores 8051 fue desarrollada por Intel en el año 1980 y fue muy comentada en los años 80 (pero está de moda).

el microcontrolador 8051 tiene muchas opciones, como la comunicación en serie, los temporizadores, las interrupciones, etc., por lo que muchos estudiantes universitarios y principiantes comienzan a trabajar en la idea de los microcontroladores con el microcontrolador 8051 (aunque este desarrollo parece haberse modificado con la introducción de Arduino).

A pesar de que el microcontrolador 8051 puede parecer un poco fuera de moda, creemos que es probablemente una de las mejores plataformas para iniciarse en los microcontroladores, las técnicas embebidas y la programación (tanto en C como en Reunión)

Así que en esta presentación, se te dará una introducción al microcontrolador 8051 y algunos de los fundamentos del mismo.

Sin embargo, antes de entrar en la introducción y los fundamentos del microcontrolador 8051, tenemos que hablar un poco sobre lo que es un microcontrolador y la distinción entre microprocesador y microcontrolador.

O Variaciones entre microprocesador y microcontrolador se tabulan en esta presentación

¿Qué es un microcontrolador?

Un microcontrolador es un CI VLSI que incorpora una CPU (procesador) junto con otros periféricos como memoria (RAM y ROM), puertos de E/S, temporizadores/contadores, interfaz de comunicación, ADC, etc.

introducción al microcontrolador 8051 Imagen 2

Todo lo contrario, un Microprocesador (que se desarrolló antes que el Microcontrolador) es sólo un Procesador (CPU) y no tiene los periféricos mencionados. Para hacerlo funcionar o construir un sistema en torno a él, tenemos que interconectar los periféricos individualmente.

introducción al microcontrolador 8051 Imagen 3

Hasta la aparición de los microcontroladores, casi todas las tareas de gestión y desarrollo se realizaban con microprocesadores. Como el microprocesador quiere que los periféricos adicionales funcionen como un sistema, el valor global del sistema de gestión era excesivo.

Sin embargo, con la aparición del Microcontrolador, el escenario se ha modificado completamente junto con el mundo de las Técnicas Embebidas.

introducción y antecedentes históricos del microcontrolador 8051

Introducción al microcontrolador 8051 proporciona una rápida visión general del microcontrolador 8051 y de su pasado histórico. El microcontrolador 8051 de Intel (estructura Intel MSC-51) fue el sucesor del microcontrolador 8048 (estructura Intel MSC-48).

Inicialmente, los microcontroladores 8051 se habían desarrollado utilizando el know-how N-MOS, pero el uso de aparatos alimentados por baterías y su bajo consumo de energía hizo que se utilizara el know-how CMOS (que es legendario por su bajo consumo de energía).

Aunque Intel desarrolló los microcontroladores 8051 (que dejó de fabricarse en 2007), más de 20 productores de semiconductores siguen produciendo microcontroladores 8051 adecuados, es decir, procesadores basados principalmente en la estructura MSC-51.

Algunos de los microcontroladores 8051 producidos por fabricantes completamente diferentes son Atmel (AT89C51, AT89S51), Phillips (S87C654), STC Micro (STC89C52), Infineon (SAB-C515, XC800), Siemens (SAB-C501), Silicon Labs (C8051), NXP (NXP700, NXP900), etc.

La mayoría de los microcontroladores 8051 más modernos son núcleos IP de silicio (núcleos de propiedad mental), pero también existen circuitos integrados de microcontroladores 8051 discretos. Debido a su bajo consumo de energía, su menor tamaño y su fácil estructura, los núcleos IP del 8051 se utilizan en FPGAs (Discipline Programmable Gate Array) y SoCs (System on Chip) en sustitución de los MCUs basados principalmente en la estructura superior ARM.

Objetivos del microcontrolador 8051

Incluso con la aparición de muchos microcontroladores superiores, el microcontrolador 8051 sigue utilizándose en muchos sistemas embebidos y propósitos.

A continuación se mencionan algunas de las finalidades del microcontrolador 8051:

  • Comprador Equipo doméstico (sintonizadores de TV, mandos a distancia, sistemas informáticos, máquinas de coser, etc.)
  • Fines de la vivienda (televisores, videograbadoras, videojuegos, videocámaras, aparatos de música, técnicas de seguridad de la vivienda, abrepuertas de almacenamiento, etc.)
  • Técnicas de comunicación (teléfonos móviles, interfonos, contestadores automáticos, buscapersonas, etc.)
  • Lugar de trabajo (máquinas de fax, impresoras, copiadoras, impresoras láser, etc.)
  • Automóviles (equipaje de aire, ABS, gestión del motor, gestión de la transmisión, gestión de la temperatura, entrada sin llave, etc.)
  • Aeronáutica y Hogar
  • Equipo médico
  • Técnicas de protección
  • Robótica
  • Curso de Gestión Industrial y del Movimiento
  • Equipos de radio y red
  • Teledetección

fundamentos del microcontrolador 8051

el 8051 es un microcontrolador de 8 bits, es decir, el bus de información del microcontrolador 8051 (tanto el interior como el exterior) es de 8 bits. Es un microcontrolador basado principalmente en CISC con estructura Harvard (memoria de programa y de conocimiento separadas).

Porque la estructura primaria de un microcontrolador tiene una CPU, una ROM, una RAM, etc. El microcontrolador 8051 tiene además una estructura análoga. La siguiente imagen muestra una estructura rápida de un microcontrolador 8051 típico.

introducción al microcontrolador 8051 Imagen 4

opciones del microcontrolador 8051

  • 8 – Bit ALUla ALU o Unidad Lógica Aritmética es el corazón de un microcontrolador. Realiza operaciones aritméticas y a nivel de bits sobre números binarios. La ALU del 8051 es una ALU de 8 bits, es decir, puede realizar operaciones con conocimientos de 8 bits.
  • acumulador de 8 bitsel Acumulador es un registro vital relacionado con la ALU. El acumulador del 8051 es un registro de 8 bits.
  • RAMel Microcontrolador 8051 tiene 128 Bytes de RAM que incorpora SFRs y Registros de Entrada/Salida de Puerto.
  • ROMel 8051 tiene 4 KB de ROM en el chip (Programa de Reminiscencia).
  • Puertos de E/Sel 8051 tiene 4 puertos de entrada/salida de 8 bits que son direccionables y bidireccionales.
  • Temporizadores / Contadoresel 8051 tiene dos temporizadores / contadores de 16 bits.
  • Puerto serieel 8051 ayuda a la comunicación UART full duplex.
  • Reminiscencia exteriorel microcontrolador 8051 puede introducir dos líneas de manejo de 16 bits sin retardo: una para la RAM y otra para la ROM. Toda la reminiscencia externa que puede introducir un microcontrolador 8051 para la RAM y la ROM es de 64KB (216 para todos los tipos).
  • Otras opciones: Interrupciones, oscilador en el chip, procesador booleano, modo de bajo consumo, etc.

NOTA: Una serie de opciones como la medición de la RAM y la ROM, la variedad del temporizador, etc., no suelen ser genéricas. Difieren según el productor.

embalaje del microcontrolador 8051

el microcontrolador 8051 es accesible en muchas variedades de embalaje de CI. El embalaje del microcontrolador 8051 más popular y generalmente utilizado es el Twin in-line o DIP. Normalmente se presenta como un PDIP de 40 pines o un CI DIP de plástico.

El tipo opuesto y frecuente de encapsulado es el PLCC (Plastic Leaded Chip Service) de 44 plomos. Es un paquete del tipo de montaje en el suelo.

Otro paquete de montaje en el suelo para el microcontrolador 8051 es el paquete plano cuádruple delgado (TQFP) 44.

Este texto ha ofrecido una introducción al microcontrolador 8051 y a algunas de sus principales opciones. En el siguiente artículo veremos el diagrama de pines, la descripción de pines y la estructura del microcontrolador 8051.

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