معرفي ميكروكنترلر 89c51ميكروكنترلرقطعه اي است كه ازبعضي جهات شبيه ميكروپروسسوراست بااين تفاوت كه بدليل ساختار خاصي كه دارد دركاربردهاي كنترولي كارايي بيشتري نشان داده است.علاوه برcpu كه عضو اصلي ميكروكنترلراست ميتوان حافظه وتايمرو شمارنده وپورت سريال وچهار عدد پورت موازي و بسياري قابليتهاي ديگر رادر يك ميكروكنترلريافت.خانواده8x51خانواده اي متنوع با انواع و اقسام قابليتها ست. 8051 داراي حافظهROMو8751دارايEPROMاست حافظه89C51ازنوع فلاش مي باشد. 89c51 حدود4kbyte حافظه فلاش دارد.حافظه فلاش حافظهاي است كه به صورت يكباره ان راميتوان پاك كرد(با پالس الكتريكي با ولتاژ 12+ولت)ودوباره ان را ازابتدا برنامه ريزي كرد. سازنده ادعا مي كند تا چندين مرتبه امكان پاك كردن ونوشتن وجود دارد. نوع 20پايه همين ميكروكنترلر با امكاناتي محدودتر وجود دارد كه با نام892051در بازار موجود است كه 2 kbyteحافظه فلاش دارد.از لحاظ ساختمان داخلي ميكروكنترلرهاي خانواده8X51 داراي قسمتهاي زير است: • واحد اصلي يا CPU • حافظه RAM داخلي 128byte (تا 512byte در بعضي ميكروكنترلرها) • حافظه برنامه داخلي ROM يا EPROM ياEEPROM تا 8Kbyte • چهار پورت8 بيتي ورودي-خروجي چند كاره • سه تايمر16 بيتي كه به صورت شمارنده هم قابل استفاده است • پورت سريال • دو عدد پايه براي وقفه هاي خارجي و سه عدد وقفه داخلي • اوسيلاتور داخلي كه كريستال در بيرون وصل مي گردد • قابليت فضاي خارجي برنامه تاbyte 64k • فضاي حافظه داده خارجي تاbyte 64k • فضاي ادرس دهي بيتي وقابليت كار بر روي بيتهاي مجزا • رجيسترهاي كنترلي و چهار بانك رجيستري مجزا • واحد كنترل باسهاي داده و ادرسبه شكل 2 توجه كنيد.دراين مدار از چهار پايه پورت P1 براي دريافت ورودي ها استفاده كرده ايم .سنسور1به پايه P1.0 و به ترتيب تا سنسور 4 كه به پايه P1.3 وصل شده اند .از پورتP0 براي چرخاندن چرخ سمت چپ و از پورت P2 براي چرخاندن چرخ سمت راست استفاده شده است. درپورت P0 از مقاومت PULL UP بايد استفاده شود اما در پورت P2 الزامي به اين كار نمي باشد.بيت P0.4 وP2.4 كه با نام STEP معرفي شده است در ساختمان مربوط به مدار راه انداز موتور پله اي به كار رفته است و مي تواند در حالتهاي مختلف 1 يا0 باشد ولي در هر دو صورت موتور حركت خود را خواهد داشت. درمدار از قابليت RESET هم استفاده شده است هر بار كه مشكتي در كار بروز كند با RESETكردن مدار مشكل را رفع كرد. كريستال مورد استفاده دراين مدارMHZ 12 مي باشد.حافظه:ساختمان RAM داخلي:بانك رجيستري حاوي8 byte از R0 تا R7 است . در برنامه هاي كاربردي با مقداردهيPSW يا توسط استفاده از دستور USINGمي توان شماره با نك رجيستري را تعيين كرد.معمولاازبانك هاي رجيستري براي وقفه هااستفاده مي شود .فرض كنيد در حال استفاده از بانك صفر است اگر وقفه رخ دهد كه دران R0 تا R7 به كار رفته باشند ممكن است مقادير R0 تا را دستكاري كرده و در برگشت برنامه دچار خطا گردد. بنابر اين دروقفه از بانك ديگري نام ميبرند تا عمليات رادر R7 ان بانك انجام دهد. فضاي ادرس پذير غير مستقيم در بعضي اي سي ها مثل 8052 وجود دارد كه گاهي 128byte وبراي بعضي ديگر از اي سي ها تا256byte نيز هست.حافظه برنامه:حافظه برنامه در89C51 ازنوع فلاش و4kbyte است برنامه اي كه قرار است اجرا شود به صورت كدهاي ماشين در اين قسمت از حافظه بار ميشود وقابل اجرا است .حافظه برنامه حافظه اي قابل گسترش است زيرا 8X51 قابليت اجراي برنامه هاي خارجي را دارد و ميتواند تا 64kbyte حافظه را ادرس د هي كند.در قسمت حافظه برنامه خارجي ميتوان بلوك هايي از حافظه ديتاي خارجي را هم جا داد با اتصال پايه هايRD وWR به ان حافظه داده ميتوان نوشت يا خواند ارتباط دهي نرم افزاري اين قسمت ها با دستور …و…MOVE X صورت مي گيرد .اگر بخواهيم از حافظه برنامه خارجي (حافظه كد)اعدادي را به داخل برنامه LOAD كنيم يكي از راههاي ممكن استفاده ازدستور …و… MOVE C است البته قبلا بايد حافظه كد را با اعداد مورد نظر انبا شته كرده باشيم .دستورات زير نحوه كار را نشان ميدهدCseg at 1000HDB …,…,اعداد ثابتي رااز ادرس 1000Hبه بعد درحافظه برنامه (كد)قرار ميدهد.ثبات ها :ثبات هاي ويژه: ثبات هايي هستند كه اسامي انها ذكر ميشود از ادرس 80H تا FFH در حافظه RAM داخلي قرار دارند كه هر يك كار خاصي را انجام ميدهد. • P0 پورت شماره صفر قابل ادرس دهي بيتي وبايتي • SP ثبات نشانگر پشته (بايتي) • DPL قسمت كم ارزش ثبات دو بايتي نشانگرادرس داده • DPH قسمت پر ارزش ثبات دو بايتي نشانگرادرس داده • PCON ثبات كنترل توان –پرتوان –استراحت –نيمه توان • TCON كنترل تايمرها داراي قابليت ادرس دهي بيتي • TMOD حالت تايمرها • TL0 بايت كم ارزش ثبات تايمر صفر • TL1بايت كم ارزش ثبات تايمر يك • THO بايت پرارزش ثبات تايمر صفر • TH1 بايت پرارزش ثبات تايمر يك • P1 پورت شماره يك قابل ادرس دهي بيت به بيت • SCON ثبات كنترل پورت سريال قابل ادرس دهي بيت به بيت • SBUF بافر و ثبات اطلاعاتي پورت سريال • P2 پورت شماره دو • IE ثبات فعال كننده وقفه قابل ادرس دهي بيتي • P3 پورت شماره سه قابل ادرس دهي بيت به بيت • IP ثبات تقدم وقفه ها – اولويت وقفه ها –ادرس دهي بيتي • T2CON كنترل تايمر دوم در 8X52 • RCAP2L كنترل وثبات شكار ومقايسه در52 و53 • RCAP2Hكنترل وثبات شكار ومقايسه در52 و53 • T2Lبايت كم ارزش ثبات تايمر دو • T2Hبايت پر ارزش ثبات تايمر دو • PSW پرچمهايCPU شامل CARY و صفر و توازن و… • Aيا ACC ثبات انباره اصلي • B ثبات انباره كمكيبعضي از دستورات بجاي خواندن از پايه اي سي از لچ ميخوانند اين دستورات دستوراتي هستند كه ابتدا خوانده ميشودسپس تغيير مييابدواحتمالا دوباره در لچ نوشته مي شود. عبارتند از:ANL,ORL,XRL,JBC,CPL,INC,DEC,DJNZهمچنين سه دستور زير كل پورت را به صورت بايتي ميخوانند بعدبيت مورد نظررا تغيير ميدهند ودوباره به صورت بايتي درلچ مي نويسندMOV Px.y,cCLR Px.ySETB Px.yبراي خواندن از پينهاي P1 بايد مراحل زير طي شود:در ابتداي برنامه MOV P1,#FFH ;خواندن از MOV A,P1 ; P1ماسك كردن بيتهاي غيرضروريANL A,#0000\ ;بررسي سيستم روبات مسيريابي :179652.jpgبر روي زمين خطي سياه رنگ متمايز از زمينه روشن تصور كنيد . پهناي اين خط در حدود دو سانتي متر و طول انرا نامحدودبا پيچ وخمهاي فراوان تصوركنيد تئوري ميگويد وقتي نور به جسمي كدر يا سياه رنگ برخورد مي كند قسمت بيشتري از نورجذب ان مي شود و مقدار كمي از ان باز تابيده ميشود و وقتي نور به جسمي روشن و سفيد بتابد قسمت زيادي از نور را باز مي تاباند و قسمت كمي را جذب مي كند پس ميتوان سفيد يا سياه بودن دو جسم را با اندازه گيري نوربازتابيده شده ازان حدس زد كافي است يك منبع نوراني داشته باشيم كه نور رابه طرف جسم مورد نظر بتاباند ودرهمان حال يك سنسورنوري ميزان نور بازتابش را اندازه گيري كند مطمئنا براي دو جسم با رنگهاي مختلف يا دو جسم سفيد وسياه ميزان باز تابش متفاوت ثبت خواهد شد.انجام ازمايش بالا درتاريكي ممكن است به نتايج خوبي منجر شود اما در محيطي مثل محيط اتاق انواع و اقسام منابع نوري را داريم .همچنين بايد در نظر داشته باشيم كه سنسورنوري مابرروي روباتي قرار دارد كه همواره در حال حركت است و نسبت به منابع نوري در اتاق درزاويه هاي تاريك و روشن واقع ميشود اگر محيط با لامپهاي فلورسنت روشن ميشود.مساله از اين هم بدتراست چون لامپهاي فلورسنت در هر ثانيه صد بار روشن وخاموش ميشوند و سنسورها اين مطلب را حس خواهند كرد اگر تلويزيون هم در محيط روشن باشدحركت تصاوير نور محيط را دچار تغيير خواهد كرد.