Uvod u programiranje 8051 s AT89C2051 (Gostujuća uloga: Arduino): 7 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

8051 (također poznat kao MCS-51) je MCU dizajn iz 80-ih koji je i danas popularan. Moderni mikrokontroleri kompatibilni s 8051 dostupni su od više prodavača, u svim oblicima i veličinama, sa širokim rasponom perifernih uređaja. U ovom uputstvu gledat ćemo AT89C2051 MCU iz Atmela.

AT89C2051 je mali (2Kbyte Flash, 128byte RAM), jeftin (~ 1,40 USD po čipu) mikrokontroler. Značajke:

• Rad 2,7-6V
• 15 I/O linija
• 2 tajmera (16 bita)
• Unutarnji i vanjski prekidi
• UART
• Analogni usporednik na čipu
• Do 2MIPS sa 24MHz taktom

Korak 1: Zahtjevi

Zahtjevi:

• Linux PC (potreban softver: Arduino IDE, git, make, sdcc)
• Arduino UNO
• AT89C2051 čip (paket DIP20)
• 20-polna ZIF utičnica
• Optokapler (po mogućnosti MOSFET izlaz)
• Arduino prototipni štit
• 12V napajanje
• 5V napajanje
• Kristalni oscilator od 16 MHz
• 2x 30pF kondenzator
• 100nF kondenzator
• Dioda (npr.: 1N400X)
• Otpornici (1K, 3K3)
• Protoboard
• Džemperi
• Bakrene žice

Provjerite potreban softver:

koji python3

koji čine koji sdcc koji git

Korak 2: Izrada programatora

Ovaj odjeljak će biti kratak, jer sam prije nekog vremena izgradio svoj programski štit. Priložio sam shemu i slike sastavljene ploče. PDF sheme može se pronaći u spremištu.

Morat ćete programirati ploču programera:

1. Klonirajte spremište.

git klon

2. Otvorite datoteku AT89C2051_programmer/AT89_prog/AT89_prog.ino u Arduino IDE -u.

3. Napravite i prenesite skicu iz Arduino IDE -a.

Korak 3: Instaliranje softvera za programere

1. Napravite python virtualno okruženje.

python3 -m venv venv

. venv/bin/aktivirati

2. Instalirajte at89overlord. at89overlord je programer otvorenog koda za čip AT89C2051 koji sam napisao. Izvorni kod možete pronaći ovdje.

pip install at89overlord

3. Provjerite instalaciju.

at89overlord -h

Korak 4: Programiranje čipa

1. Klonirajte jednostavan blink projekt.

cd ~

git clone https://github.com/piotrb5e3/hello-8051.git cd hello-8051/

2. Napravite aplikaciju.

napraviti

3. Spojite Arduino na računalo, spojite 12V napajanje, postavite čip AT89C2051 u ZIF utičnicu.

4. Pronađite Arduino serijski port.

ls /dev /tty*

5. Prenesite izgrađenu datoteku IntelHex na čip. Ako se port vašeg Arduina razlikuje od /dev /ttyACM0, morate proslijediti ispravnu vrijednost s parametrom -p naredbenog retka.

at89overlord -f./hello.ihx

Korak 5: Montaža

Sastavite krug prema shemi. PDF verzija može se pronaći u spremištu.

Trebali biste vidjeti zelenu LED bljeskalicu frekvencije oko 0,5Hz.

Korak 6: Objašnjenje koda

#uključi

#uključi

Počinjemo uključivanjem zaglavlja AT89X051 iz sdcc -a. Sadrži makronaredbe za interakciju s registrima kao da su varijable. Uključujemo i stdint.h koji sadrži definicije cjelobrojnih tipova uint8_t i uint16_t.

// Pretpostavimo da je oscilator 16MHz

#define INTERRUPTS_PER_SECOND 5208

Do prekida dolazi kad se Timer0 prelije. Konfiguriran je kao jedan 8 -bitni mjerač vremena, pa se to događa svakih 2^8 ciklusa procesora. Jedan procesorski ciklus traje 12 ciklusa takta, pa dolazimo do 16000000/12/2^8 = 5208.33333.

volatile uint8_t led_state = 0;

volatile uint16_t timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND;

Deklariramo LED stanje kontrole i prekidač brojača prekida.

void Timer0_ISR (void) _interrupt (1) {

brojač_brojača vremena--; if (brojač_vremena == 0) {led_state =! led_state; brojač_brojača = INTERRUPTS_PER_SECOND; }}

Svaki put kad se Timer0 prelije, brojač se smanjuje. Ako je jednako nuli, resetira se, a LED dioda se mijenja. To se događa otprilike jednom u sekundi, što rezultira frekvencijom treptanja LED -a od 0,5 Hz.

int main () {

TMOD = 0x3; // Timer mode - 8 bita, bez predskalera. učestalost = OSCFREQ/12/2^8 TL0 = 0; // Brisanje brojača TH0 = 0; // Brisanje registra TR0 = 1; // Postavljanje tajmera za pokretanje. ET0 = 1; // Postavi prekid. EA = 1; // Postavljanje globalnog prekida. while (1) {if (led_state) {P1 = 0xFF; } else {P1 = 0x00; }}}

Konfiguriramo vremenski modul i čekamo promjene u LED upravljačkoj varijabli stanja. TMOD je registar za upravljanje timer načinom. TL0 i TH0 su upravljački registri Timer0. ET0 je enable-timer0 bit u registru upravljanja timerom (TCON). TR0 i EA su bitovi u registru za omogućavanje prekida (IE).

Korak 7: Dodatni izvori

• Tehnički list AT89C2051:
• Prevodilac malih uređaja C (sdcc):
• 8051 izvori:
• Spremište programera AT89C2051:
• spremište hello-8051: