AT89C51, Atmel tarafından üretilen 8 bitlik bir CMOS mikrodenetleyiciye dayanan bir yongadır ve 8051 serisi mikrodenetleyici olarak da bilinir. Öncelikle gömülü sistemlerde kullanılır ve yüksek esneklik, programlanabilirlik ve kullanım kolaylığı gibi avantajlar sunar. Endüstriyel kontrol, otomotiv elektroniği, akıllı aletler gibi çeşitli alanlarda uygulamaları bulunur ve MCS-51 mikrodenetleyici ailesinin önemli bir temsilcisi haline gelmiştir.
AT89C51 Mikrodenetleyiciye Giriş
AT89C51, 4 KB'lık programlanabilir ve silinebilir flash salt okunur belleğe (FPEROM) sahip, düşük voltajlı, yüksek performanslı bir CMOS 8 bit mikroişlemcidir. Atmel'in yüksek yoğunluklu kalıcı bellek teknolojisi kullanılarak üretilmiştir ve endüstri standardı MCS-51 komut seti ve pin dizilimi ile uyumludur. Çok yönlü bir 8 bit CPU ile flash belleği tek bir yongada birleştiren Atmel'in AT89C51'i, birçok gömülü kontrol sistemi için esnek ve uygun maliyetli bir çözüm sunan verimli bir mikrodenetleyicidir.
AT89C51'in Özellikleri
- MCS-51 ile uyumlu
- 4K bayt programlanabilir FLASH bellek
- Dayanıklılık: 1000 yazma/silme döngüsü
- Veri saklama süresi: 10 yıl
- Tamamen statik çalışma: 0Hz-24MHz
- Üç seviyeli program belleği kilidi
- 128×8 bit dahili RAM
- 32 programlanabilir G/Ç hattı
- İki adet 16 bit zamanlayıcı/sayaç
- Beş kesme kaynağı
- Programlanabilir seri kanal
- Düşük güç tüketimli bekleme ve kapatma modları
- Yonga üzerinde osilatör ve saat devresi
AT89C51'in İşlevleri
1. Veri İşleme: AT89C51, çeşitli veri işleme, depolama ve aktarım görevlerini yerine getirebilen güçlü bir veri işleme kapasitesine sahiptir. Aritmetik mantık birimi (ALU), flash bellek ve RAM bellek gibi yerleşik bileşenleri kullanarak çeşitli veri işlemleri gerçekleştirebilir.
2. Çevre Birimi Kontrolü: AT89C51, genel amaçlı giriş/çıkış pinleri (GPIO), bir seri bağlantı noktası, SPI arabirimi ve diğer donanım cihazlarının iletişimi ve kontrolü için kullanılabilen iki adet 16 bit zamanlayıcı/sayaç dahil olmak üzere çok sayıda çevre birimi arabirimine sahiptir.
3. Kesme İşleme: AT89C51, harici kesmeler, zamanlayıcı kesmeleri ve seri bağlantı noktası kesmeleri dahil olmak üzere çeşitli kesme türlerini destekler. Bu kesmeler, harici olaylara hızlı yanıt verilmesini ve ilgili kesme hizmet rutinlerinin yürütülmesini sağlar.
4. Zamanlama Kontrolü: AT89C51, zamanlayıcı kesmeleri, frekans ölçümü, darbe genişlik modülasyonu ve diğer zamanlama ile ilgili uygulamalar için kullanılabilen iki adet 16 bit zamanlayıcı/sayaç içerir.
5. Programlanabilir Yükseltmeler: Flash bellek kullanımı sayesinde, AT89C51'in programı programlama yoluyla değiştirilebilir, bu da sistem yükseltmelerini ve genişletmelerini kolaylaştırır.
AT89C51 Yapısı
AT89C51 mikrodenetleyicinin iç yapısı, yonganın içindeki temel işlevsel bileşenleri göstermektedir:
1. Hesaplama ve kontrol işlevleri için aritmetik mantık birimi (ALU) etrafında yapılandırılmış 8 bitlik bir merkezi işlem birimi (CPU).
2. 00H ile 7FH adres aralığına sahip 128 baytlık dahili veri erişilebilir bellek (dahili RAM).
3. Çeşitli kontrol işlevleri için kullanılan, 80H ile FFH adres aralığında dağıtılmış 21 özel işlev kaydı (SFR).
4. Yürütülecek bir sonraki komutun adresini depolamak için ayrılmış 16 bitlik bir kayıt olan program sayacı (PC).
5. Programları ve verileri depolamak için 4 KB dahili flash bellek (çip üzerinde ROM).
6. Dört adet 8 bitlik programlanabilir I/O bağlantı noktası (P0, P1, P2, P3).
7. Bir UART seri iletişim portu.
8. İki adet 16 bit zamanlayıcı/sayaç.
9. Beş kesme kaynağı ve iki seviyeli kesme kontrol sistemi.
10. Çip üzerinde osilatör ve saat devresi.
AT89C51 Pin Yapılandırması
AT89C51 mikrodenetleyicisi, güç, saat, kontrol ve G/Ç bağlantı noktaları olmak üzere dört gruba ayrılmış 40 pime sahiptir.
Güç Pimleri:
– GND (Pin 20): Toprak bağlantısı
.- Vcc (Pin 40): DC güç kaynağı girişi; -40°C ile 85°C aralığında tipik olarak 5,0 V ±%20, maksimum değer 6,6 V.
Saat Pimleri:
– XTAL1 (Pin 19): Kristal osilatör gibi harici bir osilatör elemanını
bağlamak için kullanılan pinlerden biri.- XTAL2 (Pin 18): Harici bir osilatör elemanını bağlamak için kullanılan diğer pin.
Harici bir osilatör kullanıldığında, XTAL1 osilatörün sinyalini alırken, XTAL2 bağlantısız bırakılır. Bu konfigürasyon osilatörü oluşturur ve frekans, osilatörün periyodunun tersi ile belirlenir.
(Not: Çeviri oldukça ayrıntılıdır. Daha özlü bir versiyonu tercih ederseniz, lütfen bana bildirin.)
Kontrol Pimleri:
1. RST (Pin 9): Sıfırlama girişi (başlatma ve yeniden başlatma için kullanılır).
Sıfırlama iki yöntemle gerçekleştirilebilir: güç açma sıfırlaması ve manuel sıfırlama (sıfırlama düğmesine basarak). Bu işlem için RST pininin düşük seviyeye geçmeden önce en az 2 makine döngüsü boyunca yüksek seviyede kalması gerekir. Bu, dirençler ve kapasitörlerden oluşan küçük bir devreyi içerir. İlk yöntem, bu devreye yüksek voltaj uygulanarak gerçekleştirilirken, ikinci yöntem bir düğmeye basmak kadar basittir. Her iki yöntem de RST pininin iki makine döngüsü boyunca yüksek kalmasını sağlayarak sıfırlama işlemini tamamlar.
2. ALE/PROG (Pin 30): Adres kilidi etkinleştirme/programlama darbesi.
Programlama sırasında PROG olarak da kullanılan bu pin, mikrodenetleyiciye program indirilirken kullanılır. Programlama darbeleriyle ilgilidir ve programlama sırasında belirli dalga formları üretir.
3. PSEN (Pin 29): Harici ROM okuma sinyali.
PSEN, harici ROM'dan veri okuma ile ilgilidir. Veri okuma için bir koşul görevi görür ve verilerin başarıyla okunması için geçerli bir PSEN sinyali gerektirir.
4. EA/Vpp (Pin 31): Dahili/harici ROM seçimi/programlama voltajı.
51 mikrodenetleyici, 4K dahili ROM'a sahiptir. Bu kapasite yetersiz kalırsa, harici ROM ile genişletilebilir (tıpkı bir cep telefonuna hafıza kartı takmak gibi). EA değerinin ayarı, verilere dahili mi yoksa harici bellekten mi erişileceğini belirler. Vpp, programlama sırasında gerilim uygulamak için kullanılır.
AT89C51 Mikrodenetleyicinin Blok Şeması
Aşağıdaki şema, AT89C51 mikrodenetleyicisinin temel işlevsel bloklarını göstermektedir. Bu yonga, CPU, bellek, programlanabilir G/Ç bağlantı noktaları, zamanlayıcılar/sayaçlar, seri bağlantı noktası vb. dahil olmak üzere bir mikrobilgisayarın ana bileşenlerini bünyesinde barındırır. Tüm bu bileşenler, dahili bir veri yolu aracılığıyla birbirine bağlanmıştır.
AT89C51 ve 8051 Mikrodenetleyiciler
8051: MCS-51 serisine ait ikinci nesil mikrodenetleyicileri temsil eder. AT89C51: ATMEL tarafından geliştirilen, MCS-51 ile uyumlu ve üçüncü nesil mikrodenetleyicilere ait bir mikrodenetleyicidir.
MCS-51 mikrodenetleyiciler, Amerika Birleşik Devletleri'nde Intel tarafından üretilen bir mikrodenetleyici serisini ifade eder. Bu seri 8031, 8051, 8751, 8032, 8052 ve 8752'yi içerir. 8051 mikrodenetleyici, bu serideki en eski ve en tipik üründür. AT89C51, 8051'in temel devrelerine dayanır ve daha sonra ATMEL tarafından geliştirilmiştir. STC51 gibi benzer mikrodenetleyiciler de vardır; bunlar aynı işlevselliğe sahiptir ancak farklı şirketler tarafından üretilir ve farklı ön ekleri vardır. Esasen, AT89C51 ve 8051'in işlevselliği aynıdır, ancak 8051 artık piyasada bulunmamaktadır.
