Introducció a la programació 8051 amb AT89C2051 (convidat destacat: Arduino): 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

El 8051 (també conegut com MCS-51) és un disseny MCU dels anys 80 que continua sent popular avui en dia. Els microcontroladors moderns compatibles amb 8051 estan disponibles a diversos proveïdors, en totes les formes i mides, i amb una àmplia gamma de perifèrics. En aquest instructiu veurem l’AT89C2051 MCU d’Atmel.

AT89C2051 és un microcontrolador petit (2Kbyte Flash, 128byte RAM), econòmic (~ 1,40 $ per xip).

• Funcionament de 2,7-6V
• 15 línies d'E / S
• 2 temporitzadors (16 bits)
• Interrupcions internes i externes
• UART
• Comparador analògic amb xip
• Fins a 2 MIPS amb un rellotge de 24 MHz

Pas 1: requisits

Requisits:

• PC Linux (programari requerit: Arduino IDE, git, make, sdcc)
• Arduino UNO
• Xip AT89C2051 (paquet DIP20)
• Endoll ZIF de 20 pins
• Optocoplador (preferiblement sortida MOSFET)
• Escut de prototipatge Arduino
• Alimentació de 12V
• Alimentació de 5V
• Oscil·lador de cristall de 16 MHz
• Condensador de 2x 30pF
• Condensador 100nF
• Diodo (ex: 1N400X)
• Resistències (1K, 3K3)
• Protoboard
• Saltadors
• Filferro de coure

Comproveu si hi ha programari necessari:

quin pitó3

que fan quins sdcc quins git

Pas 2: crear el programador

Aquesta secció serà breu, ja que vaig construir el meu escut de programació fa temps. He adjuntat l’esquema i les imatges del tauler muntat. El PDF de l'esquema es pot trobar al dipòsit.

Haureu de programar la placa del programador:

1. Cloneu el dipòsit.

git clon

2. Obriu el fitxer AT89C2051_programmer / AT89_prog / AT89_prog.ino a Arduino IDE.

3. Construïu i pengeu l'esbós des de l'IDE Arduino.

Pas 3: Instal·lació del programari del programador

1. Creeu un entorn virtual python.

python3 -m venv venv

. venv / bin / activate

2. Instal·leu at89overlord. at89overlord és un programador de codi obert per al xip AT89C2051 escrit per mi. El seu codi font es pot trobar aquí.

instal·lar pip a 89overlord

3. Verifiqueu la instal·lació.

at89overlord -h

Pas 4: Programació del xip

1. Cloneu un simple projecte de parpelleig.

cd ~

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

2. Creeu l'aplicació.

fer

3. Connecteu Arduino al PC, connecteu el subministrament de 12V, col·loqueu el xip AT89C2051 al sòcol ZIF.

4. Localitzeu el port sèrie d'Arduino.

ls / dev / tty *

5. Pengeu el fitxer IntelHex integrat al xip. Si el port del vostre Arduino és diferent de / dev / ttyACM0, heu de passar el valor correcte amb el paràmetre de línia d'ordres -p.

at89overlord -f./hello.ihx

Pas 5: Muntatge

Muntar el circuit segons l’esquema. Es pot trobar una versió PDF al repositori.

Hauríeu de veure el flaix LED verd amb una freqüència d’uns 0,5 Hz.

Pas 6: explicació del codi

#incloure

#incloure

Comencem per incloure la capçalera AT89X051 de sdcc. Conté macros per interactuar amb registres com si fossin variables. També incloem stdint.h que conté definicions de tipus enters uint8_t i uint16_t.

// Suposant que l’oscil·lador és de 16 MHz

#define INTERRUPTS_PER_SECOND 5208

Es produeix una interrupció quan el Timer0 es desborda. Està configurat com un sol temporitzador de 8 bits, de manera que això passa cada 2 ^ 8 cicles de processador. Un cicle de processador dura 12 cicles de rellotge i, per tant, arribem a 16000000/12/2 ^ 8 = 5208.33333.

volàtil uint8_t led_state = 0;

volàtil uint16_t timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND;

Declarem les variables de control de l'estat del led i de comptador d'interrupcions.

void Timer0_ISR (void) _interrupt (1) {

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

Cada vegada que el Timer0 desborda el comptador disminueix. Si és igual a zero, es restableix i es canvia l'estat del led. Això es produeix aproximadament una vegada per segon, cosa que provoca una freqüència de parpelleig del LED de ~ 0,5 Hz.

int main () {

TMOD = 0x3; // Mode temporitzador: 8 bits, sense prescaler. freq = OSCFREQ / 12/2 ^ 8 TL0 = 0; // Esborra el comptador TH0 = 0; // Esborra el registre TR0 = 1; // Estableix el temporitzador perquè s’executi. ET0 = 1; // Estableix la interrupció. EA = 1; // Estableix una interrupció global. while (1) {if (led_state) {P1 = 0xFF; } else {P1 = 0x00; }}}

Configurem el mòdul de temporitzador i esperem canvis a la variable de control de l’estat del led. TMOD és el registre de control del mode de temporitzador. TL0 i TH0 són registres de control Timer0. ET0 és el bit enable-timer0 del registre de control del temporitzador (TCON). TR0 i EA són bits del registre d’habilitació d’interrupcions (IE).

Pas 7: recursos addicionals

• Full de dades AT89C2051:
• Compilador de petits dispositius C (sdcc):
• 8051 recursos:
• Dipòsit del programador AT89C2051:
• repositori hola-8051: