Въведение в програмирането 8051 с AT89C2051 (Гост с участието: Arduino): 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

8051 (известен също като MCS-51) е MCU дизайн от 80-те, който остава популярен и днес. Съвременните 8051-съвместими микроконтролери се предлагат от множество доставчици, във всички форми и размери и с широка гама от периферни устройства. В тази инструкция ще разглеждаме AT89C2051 MCU от Atmel.

AT89C2051 е малък (2Kbyte Flash, 128byte RAM), евтин (~ $ 1.40 на чип) микроконтролер.

• 2.7-6V работа
• 15 I/O линии
• 2 таймера (16 бита)
• Вътрешни и външни прекъсвания
• UART
• Аналогов компаратор на чип
• До 2MIPS с 24MHz часовник

Стъпка 1: Изисквания

Изисквания:

• Linux компютър (необходим софтуер: Arduino IDE, git, make, sdcc)
• Arduino UNO
• Чип AT89C2051 (пакет DIP20)
• 20-пинов ZIF гнездо
• Оптрон (за предпочитане MOSFET изход)
• Щит за прототипиране на Arduino
• 12V захранване
• 5V захранване
• 16MHz кристален осцилатор
• 2x 30pF кондензатор
• 100nF кондензатор
• Диод (например: 1N400X)
• Резистори (1K, 3K3)
• Protoboard
• Джъмпери
• Меден проводник

Проверете за необходимия софтуер:

който python3

които правят кой sdcc кой git

Стъпка 2: Изграждане на програмист

Този раздел ще бъде кратък, тъй като преди време изградих моя щит за програмиране. Прилагам схемата и снимките на сглобената платка. PDF файлът на схемата може да бъде намерен в хранилището.

Ще трябва да програмирате борда на програмиста:

1. Клонирайте хранилището.

git клонинг

2. Отворете файла AT89C2051_programmer/AT89_prog/AT89_prog.ino в Arduino IDE.

3. Изградете и качете скицата от IDE на Arduino.

Стъпка 3: Инсталиране на софтуер за програмисти

1. Създайте виртуална среда на python.

python3 -m venv venv

. venv/bin/активира

2. Инсталирайте at89overlord. at89overlord е програмист с отворен код за чипа AT89C2051, написан от мен. Изходният код може да бъде намерен тук.

pip install at89overlord

3. Проверете инсталацията.

at89overlord -h

Стъпка 4: Програмиране на чипа

1. Клонирайте прост мигащ проект.

cd ~

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

2. Създайте приложението.

направете

3. Свържете Arduino към компютъра, свържете 12V захранване, поставете чипа AT89C2051 в гнездото ZIF.

4. Намерете серийния порт на Arduino.

ls /dev /tty*

5. Качете вградения IntelHex файл на чипа. Ако портът на вашия Arduino е различен от /dev /ttyACM0, трябва да предадете правилната стойност с параметъра -p на командния ред.

at89overlord -f./hello.ihx

Стъпка 5: Монтаж

Сглобете веригата според схемата. PDF версия може да бъде намерена в хранилището.

Трябва да видите зелената LED светкавица с честота около 0,5Hz.

Стъпка 6: Обяснение на кода

#включва

#включва

Започваме с включването на заглавката AT89X051 от sdcc. Той съдържа макроси за взаимодействие с регистри, сякаш са променливи. Ние също така включваме stdint.h, който съдържа дефиниции на целочислени типове uint8_t и uint16_t.

// Ако приемем, че осцилаторът е 16MHz

#дефинирайте INTERRUPTS_PER_SECOND 5208

Прекъсване възниква, когато Timer0 прелива. Той е конфигуриран като единичен 8 -битов таймер, така че това се случва на всеки 2^8 процесорни цикъла. Един процесорен цикъл отнема 12 тактови цикъла и по този начин стигаме до 16000000/12/2^8 = 5208.33333.

променлив uint8_t led_state = 0;

променлив uint16_t timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND;

Декларираме контрола на променящите се състояния на LED и прекъсваме брояча.

void Timer0_ISR (void) _interrupt (1) {

таймер_ брояч--; if (timer_counter == 0) {led_state =! led_state; timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND; }}

Всеки път, когато Timer0 прелива, броячът намалява. Ако е равно на нула, то се нулира и състоянието на светодиода се променя. Това се случва около веднъж в секунда, което води до ~ 0.5Hz честота на мигане на LED.

int main () {

TMOD = 0x3; // Режим на таймер - 8 бита, без предварителна настройка. честота = OSCFREQ/12/2^8 TL0 = 0; // Изчистване на брояча TH0 = 0; // Изчистване на регистър TR0 = 1; // Настройване на таймера за работа. ET0 = 1; // Задаване на прекъсване. EA = 1; // Задаване на глобално прекъсване. while (1) {if (led_state) {P1 = 0xFF; } else {P1 = 0x00; }}}

Конфигурираме модула на таймера и чакаме промени в променливата за управление на състоянието. TMOD е регистърът за управление на режима на таймера. TL0 и TH0 са контролни регистри на Timer0. ET0 е битът enable-timer0 в регистъра за управление на таймера (TCON). TR0 и EA са битове в регистъра за разрешаване на прекъсване (IE).

Стъпка 7: Допълнителни ресурси

• Информационен лист за AT89C2051:
• Компилатор за малко устройство C (sdcc):
• 8051 ресурси:
• Хранилище за програмисти AT89C2051:
• хранилище за здравей-8051: