Микроконтроллер 8051, его место в современном производстве микроконтроллеров. Базовая архитектура процессора. Назначение основных регистров. Регистры специальных функций. Регистр флагов.

Несмотря на непрерывное развитие и появление все новых и новых 16- и 32-разрядных МК, наибольшая доля мирового микропроцессорного рынка остается за 8-разрядными устройствами. В 2002 году общий мировой объем продаж МК всех типов составил $ 15,4 млрд., при этом 48,6% пришлось на долю 8-разрядных кристаллов. Это в 2,5 раза больше объема продаж ближайших конкурентов: 16-разрядных МК ($ 2,1 млрд.) и DSP ($ 2,4 млрд.). За последние пять лет лидирующее положение 8-разрядных МК на мировом рынке сохраняется.

Первые МК 8051 были выпущены Intel в 1980 г.

МК 8051 представляет сбой законченное устройство с большим объемом встроенной памяти программ и данных, портами ввода/вывода и возможностью подключения внешней памяти. Типовые характеристики:

- тактовая частота 24 МГц;

- командный цикл 12 тактов;

- объем памяти программ 4 Кб;

- объем памяти данных 128 байт;

- число линий ввода/вывода – 32;

- два 8/16-разрядных таймера;

- множество внутренних и внешних источников прерываний;

- программируемый последовательный порт;

- интерфейс с внешней памятью объемом до 128 Кб.

МК 8051 имеет Гарвардскую архитектуру, то есть память программ и память данных являются самостоятельными и независимыми друг от друга устройствами.

Регистры специальных функций управляют работой блоков, входящих в микроконтроллер. Регистры-защелки SFR параллельных портов P0...P3 - служат для ввода-вывода информации.

Две регистровые пары с именами TH0, TL0 и TH1, TL1 представляют собой регистры, двух программно-управляемых 16-битных таймеров-счетчиков. Режимы таймеров-счетчиков задаются с использованием регистра TMOD, а управление ими осуществляется с помощью регистра TCON. Для управления режимами энергопотребления МК используется регистр PCON. Регистры IP и IE управляют работой системы прерываний МК, регистры SBUF и SCON — работой приемопередатчика последовательного порта. Регистр-указатель стека SP в МК рассматриваемого семейства — восьмибитный.

Перечень флагов, их символические имена и условия формирования приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Регистр флагов Intel 8051