इंटेल 8051. उपकरणों, उपकरणों और ... मुलायम खिलौने में 30 साल

वेंडिंग मशीन, ट्रैफिक लाइट और टॉकिंग टेडी बियर क्या आम हैं? सवाल शायद सबसे सरल लोगों में से एक नहीं है, इसलिए हमने आपको पीड़ा नहीं दी: वे सभी इंटेल 8051 माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके नियंत्रित होते हैं - शायद अपने पूरे इतिहास में एम्बेडेड सिस्टम के लिए सबसे लोकप्रिय नियंत्रक। और हालांकि 1996 में, 8051 को इंटेल द्वारा एक और अधिक उन्नत मॉडल के साथ बदल दिया गया था, आज भी इसके क्लोन एक दर्जन कंपनियों द्वारा उत्पादित किए जा रहे हैं। ऐसा लगता है कि इस तरह के असामान्य लंबे-जिगर कम से कम एक छोटे से पद के योग्य हैं।


मैं तुरंत आरक्षण करना चाहूंगा। 80 प्रतिनिधि, 8031, 8051, 80C31.80C51, 8032, 8052, 80C32, 80C52, 8751, 8752, 87C51, 80C152, 8XC51FA: इंटेल MCS-51 नियंत्रकों के मेगा सफल परिवार के बारे में बात करना अधिक सही है। हालांकि, 8051 अभी भी इसके अलावा खड़ा है - यह यह मॉडल था जो एक सफलता बन गया, इसलिए भविष्य में हम पूरी श्रृंखला को एक संपूर्ण और 8051 को एक उदाहरण के रूप में मानेंगे।
1980 में इंटेल 8051 ने अपने पूर्ववर्ती 8048 को बदल दिया। उनकी सफलता का कारण स्वस्थ रूढ़िवाद और तकनीकी नवाचारों का संयोजन था, इसलिए उस समय आवश्यक था और लगभग तुरंत बाजार द्वारा उठाया गया था। एक तरह से या किसी अन्य प्रदर्शन से संबंधित इन सभी नवाचारों। 8-बिट अंकगणितीय तर्क डिवाइस की मूल संरचना को संरक्षित किया गया है, लेकिन बड़ी संख्या में बिट-उन्मुख संचालन पेश किए गए हैं; बैटरी की भागीदारी के बिना स्थानांतरण आदेशों की संख्या में वृद्धि हुई; गुणन, विभाजन और नए घटाव कमांड जोड़े गए। स्टैक के साथ काम करते समय सुधार होते हैं।


इंटेल 8051 नियंत्रक

माइक्रोकंट्रोलर के समय चक्र की संरचना में परिवर्तन से कार्यक्रमों और डेटा की बाहरी मेमोरी के साथ काम का एक महत्वपूर्ण त्वरण हुआ। आंतरिक प्रोग्राम मेमोरी का पता स्थान विस्तारित किया गया था और बाहरी प्रोग्राम और डेटा मेमोरी का स्थान 64 Kbytes तक बढ़ाया गया था। कमांड काउंटर और डेटा पॉइंटर के 16-बिट रजिस्टरों ने पतों की पूरी श्रृंखला तक सीधी पहुंच की अनुमति दी, जिससे बड़े डेटा सरणियों के तेजी से प्रसंस्करण को लागू करना संभव हो गया। माइक्रोकंट्रोलर के सभी सॉफ़्टवेयर-सुलभ नोड्स डेटा मेमोरी के एक विशेष क्षेत्र में कम हो जाते हैं, जिससे उन्हें निवासी रैम की साधारण कोशिकाओं के रूप में एक्सेस करना संभव हो गया। क्रिस्टल की खपत को बनाए रखते हुए, माइक्रोकंट्रोलर्स की अधिकतम घड़ी की आवृत्ति 12-16 मेगाहर्ट्ज तक बढ़ गई थी।


इंटेल 8051 नियंत्रक के सामान्यीकृत ब्लॉक आरेख

इंटेल 8051 नियंत्रक में निम्नलिखित मुख्य घटक शामिल हैं:

• 8-बिट सीपीयू (1-बाइट ALU और गुणन और विभाजन की हार्डवेयर कार्यान्वयन योजना);
• 4 केबी की क्षमता के साथ रॉम कार्यक्रम;
• 128 बाइट की क्षमता के साथ रैम डेटा;
• 32 द्वैध प्रोग्रामयोग्य इंटरफ़ेस रेखाएँ;
• बाहरी घटनाओं की गिनती और संचार बंदरगाह को देखने के लिए दो 16-बिट टाइमर;
• 375 kbit / s तक की गति के साथ अतुल्यकालिक द्वैध धारावाहिक इनपुट / आउटपुट चैनल।

इंटेल 8051 पहला एम्बेडेड नियंत्रक था जो डेटा को एक साथ प्राप्त करना और प्रसारित करना सीखता था, जिसने इसकी सफलता को भी पूर्व निर्धारित किया था। अब MCS-51 में उपयोग के लिए पर्याप्त शक्ति थी, उदाहरण के लिए, केबल टीवी सेट-टॉप बॉक्स में (वहां वे सिंक्रनाइज़ेशन, ऑडियो और ओएसडी के डिकोडिंग के लिए जिम्मेदार हैं)। आगे एक और महत्वपूर्ण कदम CMOS उत्पादन तकनीक में संक्रमण था, जो पोर्टेबल उपकरणों की दुनिया में MCS-51 के लिए खोला गया, और न केवल उपकरणों और उपकरणों, लेकिन, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, अद्भुत और बेहद प्रगतिशील बच्चों के खिलौने, उस समय बात कर रहे झुर्रियाँ भालू की तरह (कंट्रोलर 80 सी 31, 1986)।


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1990 में, इंटेल ने एक प्रकार की वर्षगांठ मनाई - 100 मिलियन एमसीएस -51 नियंत्रकों को जारी किया। यह सही मायने में श्रृंखला का उत्तराधिकार था, नियंत्रकों ने एक लुभावनी गति के साथ बाहर आ गया - 0.7 सेकंड में 1 टुकड़ा! और प्रत्येक टुकड़े का उपयोग किया गया था: फोर्ड, जनरल मोटर्स, साब, वोक्सवैगन और बीएमडब्ल्यू जैसे प्रमुख निर्माताओं के ऑटोमोटिव ऑन-बोर्ड सिस्टम में; उड़ान रिकार्डर और अन्य महत्वपूर्ण और आवश्यक उपकरणों के हजारों में। आश्चर्य नहीं कि अगले 100 मिलियन का उत्पादन केवल कुछ वर्षों में किया गया था। अब, बेशक, गति समान नहीं है, लेकिन एमसीएस -51 में ब्याज अभी भी फीका नहीं है। केवल एक उदाहरण है। 2012 में, इंटेल 8051 पर एक नई पाठ्यपुस्तक और इसके लिए प्रोग्रामिंग रूसी में जारी की गई थी। बस इस ट्यूटोरियल से हमने पोस्ट के लिए कुछ जानकारी और योजना उधार ली।