Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной n-МОП технологий (серия 1816) и КМОП технологии (серия 1830).
Использование ОМЭВМ семейства МК51 по сравнению с МК48 обеспечивает увеличение объема памяти команд и памяти данных.
Новые возможности ввода-вывода и периферийных устройств расширяют диапазон применения и снижают общие затраты системы. В зависимости от условий использования, быстродействие системы увеличивается минимум в два с половиной раза и максимум в десять раз.
Семейство МК51 включает пять модификаций ОМЭВМ (имеющих идентичные основные характеристики), основное различие между которыми состоит в реализации памяти программ и мощности потребления.
ОМЭВМ КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51 содержат масочно-программируемое в процессе изготовления кристалла ПЗУ памяти программ емкостью 4096 байт и рассчитаны на применение в массовой продукции. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.
ОМЭВМ КМ1816ВЕ751 содержит ППЗУ емкостью 4096 байт со стиранием ультрафиолетовым излучением и удобна на этапе разработки системы при отладке программ, а также при производстве небольшими партиями или при создании систем, требующих в процессе эксплуатации периодической подстройки.
За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.
ОМЭВМ КР1816ВЕ31 и КР183ОВЕ31 не содержат встроенной памяти программ, однако могут использовать до 64 Кбайт внешней постоянной или перепрограммируемой памяти программ и эффективно использоваться в системах, требующих существенно большего по объему (чем 4 Кбайт на кристалле) ПЗУ памяти программ.
Каждая из перечисленных выше микросхем является соответственно аналогом БИС 8051, 80С51, 8751, 8031, 80С31 семейства MCS-51 фирмы Intel (США). Сравнительные данные микросхем приведены в табл. 2.1.
Каждая ОМЭВМ рассматриваемого семейства содержит встроенное ОЗУ памяти данных емкостью 128 байт с возможностью расширения общего объема оперативной памяти данных до 64 Кбайт за счет использования внешних микросхем ЗУПВ.
Общий объем памяти ОМЭВМ семейства МК51 может достигать 128 Кбайт: 64 Кбайт памяти программ и 64 Кбайт памяти данных.
При разработке на базе ОМЭВМ более сложных систем могут быть использованы стандартные ИС с байтовой организацией, например, серии КР580.
В дальнейшем обозначение "МК51" будет общим для всех моделей семейства, за исключением случаев, которые будут оговорены особо.
ОМЭВМ содержат все узлы, необходимые для автономной работы:
1) центральный восьмиразрядный процессор;
2) память программ объемом 4 Кбайт (только КМ1816ВЕ751, КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51);
3) память данных объемом 128 байт;
4) четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода;
5) два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика;
6) систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями;
7) последовательный интерфейс;
8) тактовый генератор.
Система команд ОМЭВМ содержит III базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.
Таблица 1.
|
Микросхемы |
Аналог |
Объем |
Тип |
Объем |
Максималь- |
Ток |
|
внутрен- |
памяти |
внут- |
ная частота |
потреб- |
||
|
ней па- |
про- |
ренней |
следования |
ления, |
||
|
мяти про- |
грамм |
памяти |
тактовых |
|||
|
грамм, |
данных, |
сигналов, |
||||
|
байт |
байт |
МГц |
мА |
|||
|
КР1816ВЕ31 |
8031АН |
- |
внешн. |
128 |
12,0 |
150,0 |
|
КР1816ВЕ51 |
8051АН |
4К |
ПЗУ |
128 |
12,0 |
150,0 |
|
КМ1816ВЕ751 |
8751Н |
4К |
ППЗУ |
128 |
12,0 |
220,0 |
|
КР1830ВЕ31 |
80С31ВН |
- |
внешн. |
128 |
12,0 |
18,0 |
|
КР1830ВЕ51 |
80С51ВН |
4К |
ПЗУ |
128 |
12,0 |
18,0 |
ОМЭВМ имеет:
— 32 POH;
— 128 определяемых пользователем программно-управляемых флагов;
— набор регистров специальных функций.
POH и определяемые пользователем программно-управляемые флаги расположены в адресном пространстве внутреннего ОЗУ данных. Регистры специальных функций (SFR, SPECIAL FUNCTION REGISTERS) с указанием их адресов приведены в таблице 2.
Таблица 2
|
Обозначение |
Наименование |
Адрес |
|
* АСС |
Аккумулятор |
0Е0Н |
|
* В |
Регистр В |
0F0H |
|
* PSW |
Регистр состояния программы |
0D0H |
|
SP |
Указатель стека |
81Н |
|
DPTR |
Указатель данных. 2 байта: |
|
|
DPL |
Младший байт |
82Н |
|
DPH |
Старший байт |
83Н |
|
* Р0 |
Порт 0 |
80Н |
|
* Р1 |
Порт 1 |
90Н |
|
* Р2 |
Порт 2 |
0А0Н |
|
* РЗ |
Порт 3 |
0В0Н |
|
* IP |
Регистр приоритетов прерываний |
0В8Н |
|
* IE |
Регистр разрешения прерываний |
0А8Н |
|
TMOD |
Регистр режимов таймера/счетчика |
89Н |
|
* TCON |
Регистр управления таймера/счетчика |
88Н |
|
TH0 |
Таймер/счетчик 0. Старший байт |
8СН |
|
TL0 |
Таймер/счетчик 0. Младший байт |
8АН |
|
TH1 |
Таймер/счетчик 1. Старший байт |
8DH |
|
TL1 |
Таймер/счетчик 1. Младший байт |
8ВН |
|
* SCON |
Управление последовательным портом |
98Н |
|
SBUF |
Буфер последовательного порта |
99Н |
|
PCON |
Управление потреблением |
87Н |
* — регистры, допускающие побитовую адресацию.
Ниже кратко описываются функции регистров, приведенных в таблице 1. Подробно эти регистры рассматриваются в соответствующих разделах настоящего описания.
Аккумулятор. АСС — регистр аккумулятора. Команды, предназначенные для работы с аккумулятором, используют мнемонику "А", например, MOV А, Р2.
Мнемоника "АСС" используется, к примеру, при побитовой адресации аккумулятора. Так, символическое имя пятого бита аккумулятора при использовании ассемблера ASM51 будет следующим: АСС. 5.
Регистр В. Используется во время операций умножения и деления. Для других инструкций регистр В может рассматриваться как дополнительный сверхоперативный регистр.
Другие публикации
Исследование электровакуумного триода в рамках виртуального эксперимента
В последние годы в среде
отечественных радиолюбителей возродился интерес к конструированию и сборке
ламповых усилителей звуковых частот. В немалой степени это связано ...
Устройство импульсного управления исполнительным двигателем постоянного тока
Машины постоянного тока до сих пор активно применяются в качестве
двигателей (ДПТ) и генераторов (ГПТ). ДПТ имеют хорошие регулировочные
свойства, значительную пере ...