| ATMEL AT89S51PDIP - ein wichtiges aktuelles Derivat zum 8051 |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 25.06.21 10:48:13 |
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Das Original war eine Sensation - und das Echo ist bis
heute nicht verhallt. Register sowie Befehlssatz sind als Lizenz an viele
Unternehmen vergeben worden und dadurch ist die Software faktisch ein
Quasistandard und seit 40 Jahren lediglich in der Performance angepasst
worden. MCS-51 ist die Bezeichnung einer 1980 von Intel vorgestellten Familie von 8-Bit-Mikrocontrollern. Die MCS-51-Familie trat die Nachfolge der MCS-48-Familie an. Zu Beginn hatte sie nur drei Mitglieder mit den Bezeichnungen 8051, 8031 und 8751. Beim 8031 befindet sich das ROM in einem externen Baustein, wohingegen es sich beim 8051 und 8751 im Baustein selbst befindet – entweder in einem maskenprogrammierten ROM (8051) oder in einem EPROM (8751). Im Jahr 1983 wurden die Varianten 8052, 8032 und 8752 mit jeweils doppeltem ROM wie RAM und einem zusätzlichen Timer vorgestellt. Die Familie wurde zunächst in NMOS-Technologie, nach einigen Jahren dann auch in der heute üblichen CMOS-Technologie hergestellt. Intel hat den MCS-51-CPU-Kern an viele Halbleiterhersteller lizenziert und damit die Basis für einen herstellerübergreifenden Industriestandard geschaffen. Seit langem werden MCS-51-kompatible Mikrocontroller nicht nur von Intel, sondern auch von Analog Devices, Atmel, Infineon, Maxim/Dallas, Oki, NXP Semiconductors (Philips), Silicon Laboratories, Texas Instruments u. v. a. hergestellt. Von Intel wurde der SDK-51 als Entwicklungssystem angeboten. |
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1. Blockschaltbild und technische Daten |
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... und das sind die Äquivalente zur Basis:
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| Blockschaltbild und technische Daten |
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Das ist das Original - es gab zwischenzeitlich einige Eigenentwicklungen u. a. von HYUNDAI, welche über viele Jahre bereits als CMOS-Versionen verfügbar waren und eingesetzt wurden. Der Z84C15XX??? ist da ein anderes Kaliber - nicht nur Peripherie-Elemente - da ist ein ganzer Controller drin, einschließlich einer Z80-CPU! | ||||||
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| 2.Besonderheiten zum Z80-System |
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Da der Einchiprechner im Gegensatz zu den freien Peripheriebausteinen intern fest verdrahtet ist, müssen einige Besonderheiten, welche normalerweise Hardware sind, auf die Softwareseite geschoben werden. Beispielsweise müssen die Interrupt-Prioritäten festgelegt werden und frei eingestellt werden können. |
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Features • 80C52 Compatible – 8051 Pin and Instruction Compatible – Four 8-bit I/O Ports – Three 16-bit Timer/Counters – 256 Bytes Scratch Pad RAM – 9 Interrupt Sources with 4 Priority Levels – Dual Data Pointer • Variable Length MOVX for Slow RAM/Peripherals • ISP (In-system Programming) Using Standard VCC Power Supply • Boot ROM Contains Low Level Flash Programming Routines and a Default Serial Loader • High-speed Architecture – In Standard Mode: 40 MHz (Vcc 2.7V to 5.5V, both Internal and external code execution) 60 MHz (Vcc 4.5V to 5.5V and Internal Code execution only) – In X2 mode (6 Clocks/machine cycle) 20 MHz (Vcc 2.7V to 5.5V, both Internal and external code execution) 30 MHz (Vcc 4.5V to 5.5V and Internal Code execution only) – 16K/32K Bytes On-chip Flash Program/Data Memory – Byte and Page (128 Bytes) Erase and Write – 100K Write Cycles • On-chip 1024 Bytes Expanded RAM (XRAM) – Software Selectable Size (0, 256, 512, 768, 1024 Bytes) – 256 Bytes Selected at Reset for TS87C51RB2/RC2 Compatibility • Keyboard Interrupt Interface on Port P1 • SPI Interface (Master/Slave Mode) • 8-bit Clock Prescaler • Improved X2 Mode with Independent Selection for CPU and Each Peripheral • Programmable Counter Array 5 Channels – High-speed Output – Compare/Capture – Pulse Width Modulator – Watchdog Timer Capabilities • Asynchronous Port Reset • Full Duplex Enhanced UART • Dedicated Baud Rate Generator for UART • Low EMI (Inhibit ALE) • Hardware Watchdog Timer (One-time Enabled with Reset-out) • Power Control Modes – Idle Mode – Power-down Mode – Power-off Flag • Power Supply: – 2.7 to 3.6 (3V Version) – 2.7 to 5.5V (5V Version) • Temperature Ranges: Commercial (0 to +70°C) and Industrial (-40°C to +85°C) • Packages: PDIL40, PLCC44, VQFP44 |
| 3. Controller-Programmierung |
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Da der Einchiprechner im Gegensatz zu den freien Peripheriebausteinen intern fest verdrahtet ist, müssen einige Besonderheiten, welche normalerweise Hardware sind, auf die Softwareseite geschoben werden. Beispielsweise müssen die Interrupt-Prioritäten festgelegt werden und frei eingestellt werden können. | ||||||||
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Registersatz |
| 4. Anwendung bis heute |
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Erläuterung: Befehlsliste |
| 5. Schaltpläne und Startprogramme |
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| 6. Verwandte Themen |
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Hier trifft sich einiges an Basiswissen der Informatik. Nichts geht ohne Hardware-Kenntnisse (wenigstens in problemorientierten sowie projektbezogenen Ansätzen). Auch Kenntnisse der Programmierung der Peripherie-Bausteine sind Voraussetzung dafür, dass man dieses kleine System überhaupt nutzen kann. | |||||||||||||||
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha | © Frank Rost am 23. Juni 2021 um 19.07 Uhr |
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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
Simulator für den AT89C51AC
Friedrichs
16 4-Bit RAM