| ATMEL AT89C51AC3 - ein wichtiges aktuelles Derivat zum 8051 |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 22.06.21 17:25:25 |
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Das Ding 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 Controller |
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Der AT89C51RB2/RC2 ist eine Hochleistungs-Flash-Version des 80C51 8-Bit-Mikrocontrollers. Er enthält einen 16K- oder 32K-Byte-Flash-Speicherblock für Programm und Daten.Der Flash-Speicher kann entweder im Parallelmodus oder im seriellen Modus mit der ISP-Fähigkeit oder mit Software programmiert werden. Die Programmierspannung wird intern über den Standard-VCC-Pin erzeugt. Der AT89C51RB2/RC2 behält alle Eigenschaften des 80C52 mit 256 Bytes internem RAM, einem 9-Quellen-4-Level-Interrupt-Controller und drei Timer/Counter. Darüber hinaus verfügt der AT89C51RB2/RC2 über ein programmierbares Counter-Array, ein XRAM von 1024 Bytes, einen Hardware-Watchdog-Timer, eine Tastaturschnittstelle, eine SPI-Schnittstelle, einen vielseitigeren seriellen Kanal, der die Multiprozessor-Kommunikation (EUART) ermöglicht. und einen Mechanismus zur Geschwindigkeitsverbesserung (X2-Modus). Die Pinbelegung entspricht den standardmäßigen 40/44 Pins des C52. Das voll statische Design reduziert den System-Stromverbrauch des AT89C51RB2/RC2 um und ermöglicht es, die Taktfrequenz ohne Datenverlust auf einen beliebigen Wert, sogar DC, zu senken. Der AT89C51RB2/RC2 verfügt über 2 per Software auswählbare Modi für reduzierte Aktivität und 8-Bit Taktvorskalierer zur weiteren Reduzierung des Stromverbrauchs. Im Idle-Modus ist die CPU eingefroren während die Peripheriegeräte und das Interrupt-System noch in Betrieb sind. Beim Ausschalten Modus wird der RAM-Speicher geschont und alle anderen Funktionen sind nicht funktionsfähig. Die zusätzlichen Funktionen des AT89C51RB2/RC2 machen ihn noch leistungsfähiger für Anwendungen die Pulsbreitenmodulation, Hochgeschwindigkeits-E/A und Zählfunktionen benötigen, wie Alarme, Motorsteuerung, schnurgebundene Telefone und Chipkartenleser. |
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AT 89C51 RC2-3CS AT89C51RB2/RC2 8-Bit-Mikrocontroller mit 16K/32K Bytes Flash Beschreibung: Merkmale: • 80C52-kompatibel - 8051 Stift- und Befehlskompatibel - Vier 8-Bit-E/A-Anschlüsse - Drei 16-Bit-Timer/Zähler - 256 Bytes Notizblock-RAM - 9 Unterbrechungsquellen mit 4 Prioritätsstufen - Dualer Daten-Zeiger • MOVX mit variabler Länge für langsame RAM/Peripheriegeräte • ISP (In-System-Programmierung) mit Standard-VCC-Stromversorgung • Das Boot-ROM enthält Low-Level-Flash-Programmierroutinen und eine standardmäßige serielle Lader • Hochgeschwindigkeits-Architektur - Im Standardmodus: 40 MHz (Vcc 2,7V bis 5,5V, sowohl interne als auch externe Code-Ausführung) 60 MHz (Vcc 4,5V bis 5,5V und nur interne Code-Ausführung) - Im X2-Modus (6 Uhren/Maschinenzyklus) 20 MHz (Vcc 2,7V bis 5,5V, sowohl interne als auch externe Code-Ausführung) 30 MHz (Vcc 4,5V bis 5,5V und nur interne Code-Ausführung) - 16K/32K Bytes On-Chip-Flash-Programm-/Datenspeicher - Byte und Seite (128 Bytes) Löschen und Schreiben - 100K-Schreibzyklen • Auf dem Chip 1024 Bytes erweitertes RAM (XRAM) - Software wählbare Größe (0, 256, 512, 768, 1024 Bytes) - 256 Bytes beim Zurücksetzen für TS87C51RB2/RC2-Kompatibilität ausgewählt • Tastatur-Unterbrechungsschnittstelle an Anschluss P1 • SPI-Schnittstelle (Master/Slave-Modus) • 8-Bit-Takt-Prescaler • Verbesserter X2-Modus mit unabhängiger Auswahl für CPU und jede Peripherie • Programmierbares Zähler-Array mit 5 Kanälen - Hochgeschwindigkeits-Ausgabe - Vergleichen/Erfassen - Pulsbreiten-Modulator - Watchdog-Timer-Fähigkeiten • Zurücksetzen des asynchronen Anschlusses • Erweitertes Vollduplex-UART • Dedizierter Baudraten-Generator für UART • Niedrige EMI (ALE hemmen) • Hardware-Watchdog-Timer (Einmalig aktiviert mit Reset-Out) • Leistungssteuerungs-Modi - Leerlauf-Modus - Abschaltmodus - Ausschalt-Flagge • Stromversorgung: - 2,7 bis 3,6 (3V-Version) - 2,7 bis 5,5V (5V-Version) • Temperaturbereiche: Kommerziell (0 bis +70°C) und industriell (-40°C bis +85°C) • Bauformen: 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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| 4. Anwendung bis heute |
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| 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 6. Juni 2021 um 18.55 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
