Склад сімейства мікроконтролерів MCS-51
мікроконтролера сімейства MCS-51 є дуже широко використовуються компактними мікропроцесорними засобами для побудови керуючих і логічних блоків цифрових систем управління. Саме тому сфера застосування МК стабільна і має тенденцію до розширення, зокрема, завдяки широкій номенклатурі цій категорії МП-засобів. У табл. 2.1. в посібнику [10] представлена порівняльна характеристика МК сімейства MCS-51. rn Архітектура сімейства MCS-51 була в свій час визначена настільки вдало, що сьогодні є стандартом "де-факто" на світовому ринку 8-розрядних мікроконтролерів. Поняття "архітектура" сімейства трактується як сукупність внутрішніх і зовнішніх програмно доступних ресурсів, системи команд, системи переривань, функцій введення /виводу і протоколів обміну по магістралі. Сімейство MCS-51 налічує близько півсотні типів МК, розбитих на декілька груп ( product lines ). rn Перший МК 8051AH (вітчизняний аналог - К1816ВЕ51) розроблений з використанням схемотехніки динамічних елементів HMOS-технології та за ступенем інтеграції відповідає 16-розрядним мікропроцесором. Певний недолік технології полягав у порівняно великий споживаної потужності і неможливості зупинки роботи МК після подачі живлення, що буває важливо в процесі налагодження й для керування в реальному часі. rn Подальше підвищення ступеня інтеграції дозволило збільшити обсяги РПП та РПД і розширити можливості периферійних блоків у серії 8052 . Нова CHMOS-технологія дозволила знизити споживану потужність в контролерах серії 80С51 /52 /54 /58 , що призвело до збільшення тактової частоти. З групою 80C51FA /FB /FC пов'язано введення в архітектуру сімейства модуля PCA ( programmable counter array < /em>) та реалізація режиму сторожового таймера WDT ( watchdog timer ). Модуль PCA призначений для виконання різних операцій рахунку та визначення тривалості інтервалів часу, в тому числі при реалізації широтному-імпульсної модуляції (зняті деякі обмеження звичайних таймерів МК [3]). Сторожовий таймер забезпечує перезавантаження МК при зависання, оскільки переривання від нього використовується апаратно як сигнал скидання. rn старших членів сімейства є МК типу 80C51GB, що мають вбудований 8-канальний 8-розрядний АЦП, шість паралельних портів, автономний WDT. Сучасні версії МК сімейства MCS-51 виконані з використанням повністю статичної схемотехніки. Це дозволяє використовувати МК на гранично низьких частотах синхронізації аж до повної зупинки. rn Ряд відомих фірм виробляють МК, у великій мірі сумісні з архітектурою MCS-51. З метою просування на ринку в них використовуються розширена система команд, збільшені обсяги адресуемой пам'яті і кількість портів вводу-виводу. rn У мініатюрних засобах управління з низьким енергоспоживанням використовуються несумісні з MCS-51 PIC-контролери фірми Arisona MICROCHIP Technolodgies (США). rn Кардинальне збільшення продуктивності 8-розрядних МК було досягнуто фірмою Intel в нових серіях MCS-151 і MCS-251. Особливо цінним є те, що, незважаючи на великі зміни в архітектурі та технології все МК сімейства MCS-51/151/251 мають систему команд, повністю сумісну від молодших моделей до старшим < /span>. Це дозволяє легко модифіковані величезний накопичений обсяг програмного забезпечення. rn Удосконалення в моделях MCS-151 в основному торкнулися операційного ядра. Введені: конвеєр команд (упереджувальний вибірка), сторінкова адресація пам'яті, цикли очікування для сполучення з повільно діючими пристроями. Моделі серії MSC-251 побудовані також на "базової" архітектурі МК51 (три 16-розрядних таймера, блок PCA, WDT і УАПП). Збільшено регістровий фото (64 байтів) і зовнішня адресуемая пам'ять (до 16 Мбайт), зріс обсяг стека (64К). Істотно розширено набір команд: дії з 16 - і 32-розрядними числами, команди регістр-регістровий форми адресації. MCS-251 мають повністю статичну схемотехніка, тобто можуть працювати з частотою синхронізації від 0 Гц. Перші розробки цієї серії в силу сумісності фізичного інтерфейсу можуть "напряму" заміняти мікроконтролери 8xC51.
|
