Διαφορετικοί τύποι καταχωρητών που χρησιμοποιούνται στον μικροελεγκτή 8051

Διαφορετικοί τύποι καταχωρητών που χρησιμοποιούνται στον μικροελεγκτή 8051

Το μητρώο είναι το κύριο μέρος του μικροελεγκτές και επεξεργαστές που παρέχουν έναν γρήγορο τρόπο συλλογής και αποθήκευσης δεδομένων. Εάν θέλουμε να χειριστούμε δεδομένα με έναν ελεγκτή ή έναν επεξεργαστή εκτελώντας προσθήκη, αφαίρεση και ούτω καθεξής, δεν μπορούμε να το κάνουμε απευθείας στη μνήμη, αλλά χρειάζεται καταχωρητές για την επεξεργασία και αποθήκευση των δεδομένων. Οι μικροελεγκτές περιέχουν διάφορους τύπους καταχωρητών που μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το περιεχόμενό τους ή τις οδηγίες που λειτουργούν σε αυτούς.



Διαφορετικοί τύποι καταχωρητών στον μικροελεγκτή 8051

Κανω ΕΓΓΡΑΦΗ


Ένα μητρώο είναι ένα μικρό μέρος σε μια CPU που μπορεί να αποθηκεύσει μικρές ποσότητες των δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση διαφόρων λειτουργιών, όπως προσθήκη και πολλαπλασιασμός και φορτώνει τα προκύπτοντα δεδομένα στην κύρια μνήμη. Τα μητρώα περιέχουν τη διεύθυνση της θέσης μνήμης όπου θα αποθηκευτούν τα δεδομένα. Το μέγεθος του μητρώου είναι πολύ σημαντικό για σύγχρονοι ελεγκτές . Για παράδειγμα, για έναν καταχωρητή 64-bit, μια CPU προσπαθεί να προσθέσει δύο αριθμούς 32-bit και δίνει ένα αποτέλεσμα 64-bit.



Τύποι Μητρώων

Ο μικροελεγκτής 8051 περιέχει κυρίως δύο τύπους καταχωρητών:

  • Μητρώα γενικής χρήσης (Μητρώα διευθυνσιοδοτούμενα byte)
  • Μητρώα ειδικών λειτουργιών (καταχωρητές bit διευθυνσιοδοτούμενοι)
Μνήμη 8051 RAM

Μνήμη 8051 RAM



ο 8051 μικροελεγκτής αποτελείται από 256 byte μνήμης RAM, η οποία χωρίζεται σε δύο τρόπους, όπως 128 bytes για γενικό σκοπό και 128 bytes για μνήμη ειδικών λειτουργιών (SFR). Η μνήμη που χρησιμοποιείται για γενικούς σκοπούς ονομάζεται RAM και η μνήμη που χρησιμοποιείται για το SFR περιέχει όλους τους περιφερειακούς σχετικούς καταχωρητές όπως το Accumulator, το μητρώο «B», τους χρονομετρητές ή τους μετρητές και διακόπτει τους σχετικούς καταχωρητές.

Μητρώα γενικού σκοπού

Μνήμη γενικού σκοπού

Μνήμη γενικού σκοπού

Η μνήμη γενικής χρήσης ονομάζεται μνήμη RAM των 8051 μικροελεγκτών, η οποία χωρίζεται σε 3 περιοχές, όπως τράπεζες, περιοχή διευθύνσεων bit και περιοχή γρατσουνιών. Οι τράπεζες περιέχουν διαφορετικούς καταχωρητές γενικού σκοπού, όπως το R0-R7, και όλοι αυτοί οι καταχωρητές είναι καταχωρητές byte-addressable που αποθηκεύουν ή καταργούν μόνο 1-byte δεδομένων.


Τράπεζες και μητρώα

Τα B0, B1, B2 και B3 αντιπροσωπεύουν τράπεζες και κάθε τράπεζα περιέχει οκτώ καταχωρητές γενικής χρήσης που κυμαίνονται από «R0» έως «R7». Όλα αυτά τα μητρώα είναι byte-addressable. Η μεταφορά δεδομένων μεταξύ μητρώων γενικού σκοπού σε μητρώα γενικού σκοπού δεν είναι δυνατή. Αυτές οι τράπεζες επιλέγονται από το μητρώο Program Status Word (PSW).

Μητρώα γενικού σκοπού

Μητρώα γενικού σκοπού

Εγγραφή PSW (Word Status Program)

Το μητρώο PSW είναι λίγο και byte-addressable register. Αυτό το μητρώο αντικατοπτρίζει την κατάσταση της λειτουργίας που πραγματοποιείται στον ελεγκτή. Το μητρώο PSW καθορίζει την επιλογή τράπεζας με RS1 και RS0, όπως φαίνεται παρακάτω. Η φυσική διεύθυνση του PSW ξεκινά από D0h και τα μεμονωμένα bits είναι προσβάσιμα με D0h έως D7h.

Μητρώα PSW

Μητρώα PSW

Carry Flag (Γ) : Η διεύθυνση της σημαίας Carry είναι D7. Αυτή η σημαία μεταφοράς επηρεάζεται όταν το bit δημιουργείται από την 7η θέση.
Όταν C = 0 επαναφέρει μεταφορά
C = 1 σετ μεταφοράς

Μεταφέρετε τη σημαία

Μεταφέρετε τη σημαία

Βοηθητική σημαία (AC) : Η διεύθυνση της βοηθητικής μεταφοράς είναι D5. Αυτή η βοηθητική μεταφορά επηρεάζεται όταν δημιουργείται ένα bit από την 3η θέση στην 4η θέση.
Επαναφορά του AC = 0 βοηθητικό
Ορίστηκε AC = 1 βοηθητικό

Βοηθητική μεταφορά (AC)

Βοηθητική μεταφορά (AC)

Σημαία υπερχείλισης (OV) : Η διεύθυνση της σημαίας υπερχείλισης είναι D2. Όταν δημιουργείται ένα bit από την 6η στην 7η θέση, τότε επηρεάζεται η σημαία υπερχείλισης.

Επαναφορά της σημαίας OV = 0 υπερχείλισης
OV = 1 σύνολο σημαιών υπερχείλισης

Σημαία υπερχείλισης

Σημαία υπερχείλισης

Σημαία Parity (P) : Η διεύθυνση της σημαίας ισοτιμίας είναι D0. Κατά την εκτέλεση αριθμητικών πράξεων, εάν το αποτέλεσμα είναι 1, τότε ορίζεται η σημαία ισοτιμίας - διαφορετικά, επαναφέρετε.
RS1 και RS0
Τα RS1 και RS0, τα bit στο μητρώο PSW, χρησιμοποιούνται για την επιλογή διαφορετικών θέσεων μνήμης (bank0 έως bank4) στη μνήμη RAM.

Μητρώα επιλογής τράπεζας

Μητρώα επιλογής τράπεζας

Το παρακάτω είναι ένα παράδειγμα χρήσης αυτού του μητρώου.

Το ακόλουθο παράδειγμα δείχνει την προσθήκη δύο αριθμών και στη συνέχεια την αποθήκευση της τελικής αξίας στο μητρώο Bank1 χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα επιπέδου συναρμολόγησης.

Οργανισμός 0000 ώρες
MOV PSW,#00h
MOV A, 15
ΠΡΟΣΘΗΚΗ Α, 20
MOV 00h, Α
ΤΕΛΟΣ

Πρόγραμμα συναρμολόγησης για τη μετακίνηση 6 φυσικών αριθμών στο bank0 register R0-R5

Org 0000h (δήλωση αρχικών διευθύνσεων)
MOV PSW, # 00h (άνοιγμα της μνήμης bank0)
MOV r0, # 00h (αρχική διεύθυνση της μνήμης bank0)
MOV r1, # 01h
MOV r2, # 02h
MOV r2, # 03h
MOV r3, # 04h
MOV r4, # 05h
ΤΕΛΟΣ

Πρόγραμμα συναρμολόγησης για τη μετακίνηση 6 φυσικών αριθμών στον καταχωρητή bank1 R0-R7

Org 0000h (δήλωση αρχικών διευθύνσεων)
MOV PSW, # 08h (ανοίξτε τη μνήμη bank1)
MOV r0, 00h (τιμή αποστολής στη μνήμη bank1)
MOV r1, 02h
MOV r2, 02h
MOV r2, 03h
MOV r3, 04h
MOV r4, 05h
MOV r5, 06 ώρες
MOV r6, 07 ώρες
MOV r7, 08 ώρες
ΤΕΛΟΣ

Μητρώα ειδικής λειτουργίας (SFR)

Οι καταχωρητές ειδικής λειτουργίας είναι άνω RAM στους 8051 μικροελεγκτές . Αυτοί οι καταχωρητές περιέχουν όλους τους περιφερειακούς καταχωρητές όπως P0, P1, P2, P3, χρονόμετρα ή μετρητές, σειριακή θύρα και καταχωρητές που σχετίζονται με διακοπές. Η διεύθυνση μνήμης SFR ξεκινά από 80 ώρες έως FFh. Ο καταχωρητής SFR εφαρμόζεται από καταχωρητές bit-address και byte-address register.

Μητρώα ειδικής λειτουργίας (SFR)


Μητρώα ειδικής λειτουργίας (SFR)

Οι καταχωρητές συσσωρευτών, καταχωρητών Β, Po, P1, P2, P3, IE είναι καταχωρητές bit-addresses, ενώ όλοι είναι καταχωρητές byte.

Συσσωρευτής

Ο συσσωρευτής που είναι επίσης γνωστός ως ACC ή A είναι λίγο και ένας καταχωρητής byte-addressable από μια διεύθυνση του συσσωρευτή. Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε έναν καταχωρητή bit-addressable, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα bit (E0) του μητρώου και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα 8-bit του συσσωρευτή ως καταχωρητή byte-addressable. Ο συσσωρευτής κρατά τα αποτελέσματα των περισσότερων αριθμητικών και λογικών πράξεων.

Μητρώο συσσωρευτή

Μητρώο συσσωρευτή

Το πρόγραμμα Assembly για αφαίρεση που χρησιμοποιείται με συσσωρευτή

Οργανισμός 0000 ώρες
MOV R0, # 09h
MOV A, # 03h (δεδομένα 1 byte)
SUBB A, 01h (δεδομένα 1 byte)
ΤΕΛΟΣ

Β-Εγγραφή

Ο καταχωρητής Β είναι ένας καταχωρητής με λίγα και byte διευθύνσεις. Μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση σε 1-bit ή και στα 8-bit με μια φυσική διεύθυνση F0h. Ας υποθέσουμε ότι για πρόσβαση στο bit 1, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το f1. Ο καταχωρητής Β χρησιμοποιείται μόνο για λειτουργίες πολλαπλασιασμού και διαίρεσης.

Β-Εγγραφή

Β-Εγγραφή

Το πρόγραμμα Assembly για πολλαπλασιασμό που χρησιμοποιείται με B-Register

Οργανισμός 0000 ώρες
MOV A, # 09h
MOV B, # 03h
MUL A, B (Η τελική τιμή αποθηκεύεται σε A)
ΤΕΛΟΣ
Το πρόγραμμα Συνέλευσης για Διαίρεση που χρησιμοποιείται με Β-Μητρώο
Οργανισμός 0000 ώρες
MOV A, # 09h
MOV B, # 03h
DIC A, B (Η τελική τιμή αποθηκεύεται σε A)
ΤΕΛΟΣ

Μητρώα λιμένων

Ο μικροελεγκτής 8051 αποτελείται από 4 θύρες εισόδου και εξόδου (P0, P1, P2 και P3) ή καρφίτσες 32-I / O. Κάθε καρφίτσα είναι σχεδιασμένο με τρανζίστορ και P καταχωρητές. ο διαμόρφωση ακίδων είναι πολύ σημαντικό για έναν μικροελεγκτή που εξαρτάται από τις λογικές καταστάσεις των καταχωρητών. Η διαμόρφωση ακίδων ως είσοδος που δίνεται από 1 ή έξοδος 0 εξαρτάται από τις λογικές καταστάσεις. Εάν εφαρμοστεί λογική 1 στο bit του καταχωρητή Ρ, το τρανζίστορ εξόδου απενεργοποιεί τον κατάλληλο πείρο που λειτουργεί ως πείρος εισόδου.

Μητρώα λιμένων 8051

Μητρώα λιμένων 8051

Πρόγραμμα συναρμολόγησης για εναλλαγή LED του Port0

ORG 0000 ώρες
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ: MOV P0, # 00h
ACALL DEL1
MOV P0, # 0FF
ACALL DEL1
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ SJMP
DEL1: MOV R2, # 200
ΕΜΠΡΟΣ: DJNZ R0, # 230
DJNZ R2, ΔΕΛ
ΣΩΣΤΑ
ΤΕΛΟΣ

Μετρητές και μητρώα

Πολλοί μικροελεγκτές αποτελούνται από έναν ή περισσότερους χρονόμετρα και μετρητές . Τα χρονόμετρα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία πολύτιμης καθυστέρησης χρόνου και η πηγή για τους χρονομετρητές είναι ένας κρυσταλλικός ταλαντωτής. Οι μετρητές χρησιμοποιούνται για να μετρήσουν τον αριθμό των εξωτερικών συμβάντων - για παράδειγμα, το αντικειμενικός μετρητής , και η πηγή για μετρητές είναι εξωτερικοί παλμοί που εφαρμόζονται στον πείρο του μετρητή.

Ο μικροελεγκτής 8051 αποτελείται από δύο χρονομετρητές 16-bit και μετρητές όπως ο χρονοδιακόπτης 0 και ο χρονοδιακόπτης 1. Και οι δύο χρονομετρητές αποτελούνται από έναν καταχωρητή 16-bit στον οποίο το χαμηλότερο byte αποθηκεύεται στο TL και το υψηλότερο byte αποθηκεύεται στο TH. Ο χρονοδιακόπτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως μετρητής όσο και για λειτουργία χρονισμού που εξαρτάται από την πηγή των παλμών του ρολογιού στους μετρητές.

Οι μετρητές και οι χρονομετρητές σε 8051 μικροελεγκτές περιέχουν δύο καταχωρητές ειδικών λειτουργιών: TMOD (Timer Mode Register) και TCON (Timer Control Register) , τα οποία χρησιμοποιούνται για την ενεργοποίηση και διαμόρφωση χρονόμετρων και μετρητών.

Τύποι Shift Register

Οι καταχωρητές Shift είναι ένας τύπος διαδοχικών λογικών κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται κυρίως για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων. Οι καταχωρητές μετατόπισης είναι καταχωρητές bit-addressable που αποθηκεύουν μόνο ένα bit δεδομένων. Οι μηχανισμοί αλλαγής ταχυτήτων είναι κατασκευασμένοι με flip-flops - μια ομάδα flip-flops συνδεδεμένων ως αλυσίδα έτσι ώστε η έξοδος από ένα flip-flop να γίνει η είσοδος του επόμενου flip-flop.

Όλα τα flip-flops οδηγούνται από τα σήματα ρολογιού που εφαρμόζονται από το D-flip-flap. Οι καταχωρητές αλλαγής χρησιμοποιούνται κυρίως για σειριακή επικοινωνία .

Αυτά ταξινομούνται σε 4 τύπους:

  • Serial in Serial out (SISO)
  • Σειριακό σε παράλληλη έξοδο (SIPO)
  • Παράλληλο στο Serial out (PISO)
  • Παράλληλη σε παράλληλη έξοδο (PIPO)
D-flipflop register

D-flipflop register

Αυτοί είναι όλοι οι διαφορετικοί τύποι καταχωρητών σε έναν μικροελεγκτή 8051. Ελπίζουμε να σας δώσουμε με επιτυχία σχετικό περιεχόμενο με το κατάλληλο πρόγραμμα για κάθε μητρώο. Επιπλέον, για οποιαδήποτε βοήθεια για να μάθετε την κωδικοποίηση πολλών άλλων καταχωρητών, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας παρακάτω.

Φωτογραφικές μονάδες: