Introduksjon til 8051 -programmering med AT89C2051 (gjestestjerne: Arduino): 7 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

8051 (også kjent som MCS-51) er et MCU-design fra 80-tallet som fortsatt er populært i dag. Moderne 8051-kompatible mikrokontroller er tilgjengelige fra flere leverandører, i alle fasonger og størrelser, og med et bredt utvalg av eksterne enheter. I denne instruksen vil vi se på AT89C2051 MCU fra Atmel.

AT89C2051 er en liten (2Kbyte Flash, 128byte RAM), billig (~ $ 1,40 per brikke) mikrokontroller.

• 2,7-6V drift
• 15 I/O -linjer
• 2 tidtakere (16 bit)
• Interne og eksterne avbrudd
• UART
• On-chip analog komparator
• Opptil 2 MIPS med en 24 MHz klokke

Trinn 1: Krav

Krav:

• Linux PC (nødvendig programvare: Arduino IDE, git, make, sdcc)
• Arduino UNO
• AT89C2051 -brikke (DIP20 -pakke)
• 20-pinners ZIF-kontakt
• Optokobler (helst MOSFET-utgang)
• Arduino prototypeskjold
• 12V strømforsyning
• 5V strømforsyning
• 16MHz krystalloscillator
• 2x 30pF kondensator
• 100nF kondensator
• Diode (eks: 1N400X)
• Motstander (1K, 3K3)
• Protoboard
• Gensere
• Kobbertråd

Se etter nødvendig programvare:

hvilken python3

som lager hvilken sdcc hvilken git

Trinn 2: Bygg programmereren

Denne delen vil være kort, ettersom jeg bygde programmeringsskjoldet mitt for en tid siden. Jeg har lagt ved skjemaet og bildene av det monterte brettet. PDF -en til skjemaet finnes i depotet.

Du må programmere programmererkortet:

1. Klon depotet.

git -klon

2. Åpne filen AT89C2051_programmer/AT89_prog/AT89_prog.ino i Arduino IDE.

3. Bygg og last opp skissen fra Arduino IDE.

Trinn 3: Installere programmeringsprogramvare

1. Lag et virtuelt python -miljø.

python3 -m venv venv

. venv/bin/aktivere

2. Installer at89overlord. at89overlord er en åpen kildekode -programmerer for AT89C2051 -brikken skrevet av meg. kildekoden finner du her.

pip installere at89overlord

3. Kontroller installasjonen.

at89overlord -h

Trinn 4: Programmering av brikken

1. Klon et enkelt blinkprosjekt.

cd ~

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

2. Bygg programmet.

gjøre

3. Koble Arduino til PC -en, koble 12V -forsyningen, plasser AT89C2051 -brikken i ZIF -kontakten.

4. Finn Arduinos serielle port.

ls /dev /tty*

5. Last opp den innebygde IntelHex -filen til brikken. Hvis Arduino -porten din er forskjellig fra /dev /ttyACM0, må du sende den riktige verdien med kommandolinjeparameteren -p.

at89overlord -f./hello.ihx

Trinn 5: Montering

Monter kretsen i henhold til skjematisk. Du finner en PDF -versjon i depotet.

Du bør se den grønne LED blinke med en frekvens på rundt 0,5 Hz.

Trinn 6: Forklaring av kode

#inkludere

#inkludere

Vi starter med å inkludere AT89X051 -overskriften fra SDCC. Den inneholder makroer for interaksjon med registre som om de var variabler. Vi inkluderer også stdint.h som inneholder definisjoner av uint8_t og uint16_t heltallstyper.

// Antar at oscillatoren er 16MHz

#define INTERRUPTS_PER_SECOND 5208

Et avbrudd oppstår når Timer0 flyter over. Den er konfigurert som en enkelt 8 -biters timer, så dette skjer hver 2.^8 prosessorsyklus. En prosessorsyklus tar 12 klokkesykluser, og dermed kommer vi frem til 16000000/12/2^8 = 5208.33333.

flyktig uint8_t led_state = 0;

flyktig uint16_t timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND;

Vi erklærer ledet tilstandskontroll og avbryter tellervariabler.

void Timer0_ISR (void) _interrupt (1) {

timer_teller--; hvis (timer_counter == 0) {led_state =! led_state; timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND; }}

Hver gang Timer0 overløper, reduseres telleren. Hvis den er lik null, tilbakestilles den, og LED -tilstanden endres. Dette skjer omtrent en gang i sekundet, noe som resulterer i ~ 0,5 Hz LED -blinkfrekvens.

int main () {

TMOD = 0x3; // Timer -modus - 8bits, ingen forhåndskalkulator. freq = OSCFREQ/12/2^8 TL0 = 0; // Fjern teller TH0 = 0; // Slett register TR0 = 1; // Still timeren til å kjøre. ET0 = 1; // Sett avbrudd. EA = 1; // Angi global avbrudd. mens (1) {if (led_state) {P1 = 0xFF; } annet {P1 = 0x00; }}}

Vi konfigurerer timermodulen og venter på endringer i led -tilstandskontrollvariabelen. TMOD er timermodus -kontrollregisteret. TL0 og TH0 er Timer0 kontrollregistre. ET0 er aktiverings-timer0-bit i timer-kontrollregisteret (TCON). TR0 og EA er biter i interrupt enable register (IE).

Trinn 7: Ytterligere ressurser

• AT89C2051 datablad:
• Liten enhet C -kompilator (sdcc):
• 8051 ressurser:
• AT89C2051 programmeringslager:
• hei-8051 depot: