Família do Microcontrolador 8051 (MCS-51) Millena Almeida ( maag@cin.ufpe.br )maag@cin.ufpe.br...

Família do Microcontrolador 8051 (MCS-51)

Millena Almeida ( maag@cin.ufpe.br )Williams Azevedo ( wtoa@cin.ufpe.br )

Roteiro

MCS-51CaracterísticasArquitetura básica da família 8051Membros da famíliaAmbiente de desenvolvimento

MCS - 51

Microcontrolador CISC de 8 bits lançado pela Intel em 1977

Microcontrolador mais popular do mundo

Família com 1110 integrantes Mais de dois mil fabricantes Características de Hardware

Sofisticadas Uso

Controle Industrial Periféricos Inteligentes

MCS - 51

Facilidade de programaçãoPoderoso conjunto de instruções assembly

Baixo custoAlto nível de integração do sistema em um

único componente Compatibilidade

As opções e código binário são os mesmos para todas as variações do 8051, diferente de outras famílias de microcontroladores

Principais Características

Variações

Núcleo8051

Conversor A/D Baixa Voltagem

E/S Estendidas

Funções Especiais Clock de até 40MHz

BarramentoSerial

Memória1k – 2k

EPROM ou EEPROM

Variações

Existem versões que incorporam funções diversas como: portas seriais [USART] portas seriais de alta velocidade [SPI] memória [flash] interna de 8 a 64Kbytesmemoria

interna regravavel em sistema [ISP] sistemas de alta velocidade (x2 e 1-Clock Cycle) chip interno para a reprodução de sons em formato

MP3 (Vide: [Atmel] [8952SND1A])

Principais Fabricantes

Fabricante Microcontrolador Relógio RAM ROM Serial Timer AD

Intel 87C51-24 24 MHz 256 4K 1 2 não

Philips P80C31 12 MHz 128 B não 1 3 não

Philips P87C51 12 MHz 128 4 KB 1 3 não

Philips P87C51MB2 24 MHz 2 KB 4 KB 1 4 não

Philips P80C552 24 MHz 256 não 2 3 8/10 bits

Atmel AT87F51 24 MHz 128 4 KB 1 2 não

Atmel AT87F51RC 24 MHz 512 32 KB 1 3 não

Atmel AT89C5115 40 MHz 512 18 KB 1 3 8/10 bits

Dallas DS87C550 33 MHz 1 KB 8 KB 2 3 8/10 bits

Arquitetura

Família MCS-51

A família 8051 possui 1110 componentes, dos quais se destacam:805180528031875180550 ...

Família MCS-51

8052

Duplo Ponteiro de Dados ALU RAM de 256 bytes ROM de 8k 14 pinos de interrupção

com 4 níveis de prioridade

3 timers/contadores de 16 bits

Flash ( 32 k) EEPROM (2K)

T89C51AC2 (Atmel)

8052 – Principais Aplicações

Coleção de dadosMáquina de controleEquipamentos de TestesLinks para comunicação e controle (com

ou sem fio)

8031

Usa 3 das 4 portas paralelas para endereçamento convencional

Barramento de Dados com linhas apropriadas de controle

Uso de memória externa Não possui programa

armazenado no chip Há necessidade de circuitos

ou chips auxiliares Destinado a aplicações

expandidas

80C31

Versão CMOS de baixa potência do 8031

2 pinos externos de interupções

Porta Serial 32 pinos de IO Não possui ROM AD e DA Aplicação:

LCD

8751

4 bytes de EEPROM4 portas de IO bidirecional de 8bitsPorta serialPode ser utilizado em bancadas de

projetosMuito utilizado para produtos com

volume pequeno

80550

EPROMConversor A/D de 8 canais

Diferenças

Diferenças

  CAPACIDADE DE MEMÓRIA INTERNA

COMPONENTE TECNOLOGIA DE PROGRAMA DE DADOS

8051 HMOS 4K - ROM 128 bytes

8031 HMOS - 128 bytes

8751H HMOS I 4K - EPROM 128 bytes

80C51 CHMOS 4K - ROM 128 bytes

80C31 CHMOS - 128 bytes

8052 HMOS 8K - ROM 256 bytes

8032 HMOS - 256 bytes

Microcontroladores derivados do 8051

SAB 80C515/80C515-16:microprocessador CMOS com ROM

programada por máscara.SAB 80C535/80C535-16:

É um microprocessador CMOS para ROM externa.

Possui melhores características de aritmética binária e BCD e possui uma excelente capacidade de tratamento de bits solitários.

Ambientes de desenvolvimento para o 8051

Ambientes de desenvolvimento

µVision3 - KeilRIDE - RaisonanceCrossware - Silicon Laboratories SDCC - Freeware

Análise entre Ambientes

A análise dos ambientes de desenvolvimento será feita com base nos seguintes tópicosVantagens/DesvantagensCustoMCUs SuportadosSOs suportados

µVision3 - Keil

µVision3 - Keil

µVision3 - Keil

VantagensWe concentrate on just a few chip families

that we can support very well. That's why most of our customers will agree that we have the best development tools for ARM, XC16x/C16x/ST10, 251, and 8051 microcontroller families

µVision3 - Keil

Gerenciamento de ProjetosRealizado de forma fácil e consistenteUm simples arquivo de projeto armazena

informações de configurações do compilador, assembler, linker, Debugger, Flash Loader, dentre outras utilidades.

µVision3 - Keil

µVision3 - Keil

Edição de Código FonteCaracterísticas padrões e avançadas

Busca incrementalCheckagem ativa de parênteses

Esboço do documento

µVision3 - Keil

Utilidades do Editor (Source Browser)

µVision3 - Keil

Sistemas de Controle de Versão Uma interface

configurável permite a comunicação com qualquer sistema de controle de versão

µVision3 - Keil

Debugger

µVision3 - Keil

µVision3 - Keil

DebuggerWatch e Memory Window

Permite ao usuário visualizar valores de varáveis e a memória

µVision3 - Keil

CPU e Simulação de PeriféricosA simulação permite teste do software no

próprio desktop sem algum ambiente de hardware

Permite Breakpoint que é impossível com debugadores de hardware

µVision3 - Keil

Target Debugging

Permite conexão entre microcontrolador e PC para programação rápida e depuração

µVision3 - Keil

MCUs suportados Intel (8051 Family)

80/87C52, 80/87C54, 80/87C58, 80/87L52, 80/87L54, 80/87L58, 8031AH, 8032AH, 8051AH, 8052AH, 80C152JA, 80C152JB, 80C152JC, 80C152JD, 80C31BH, 80C32, 80C51BH, 80C51FA, 80C51GB, 80C51SL, 80L51FA, 81/83/87C51SL, 83/87C51FA, 83/87C51FB, 83/87C51FC, 83/87C51GB, 83/87C51RA, 83/87C51RB, 83/87C51RC, 83/87L51FA, 83/87L51FB, 83/87L51FC, 83C152JA, 83C152JC, 87C51, 8xC151SA, 8xC151SB

Para uma lista completa de todos os dispositivoshttp://www.keil.com/c51/chips.asp

µVision3 - Keil

Real Time OSRTX51 - Permite o desenvolvimento de

software de Tempo Real

SDCC - Small Device C Compiler

O que é?SDCC is a Freeware, retargettable,

optimizing ANSI - C compilerTargets (MCUs)

Intel 8051Maxim 80DS390Zilog Z80Motorola 68HC08

SDCC - Small Device C Compiler

Vantages Otimizações:

global sub expression elimination loop optimizations constant folding and propagationcopy propagationdead code elimination jump tables for 'switch' statements

SDCC - Small Device C Compiler

VantagensGrande faixa de tipos de dados

char (8 bits, 1 byte)short (16 bits, 2 bytes) int (16 bits, 2 bytes) long (32 bit, 4 bytes) float (4 byte IEEE).

Habilidade de adicionar código assembler em qualquer local de uma função

Testes de Regressão automáticos

SDCC - Small Device C Compiler

DesvantagensÉ apenas um compiladorNão dá um suporte a projetos de grande

porte

SDCC - Small Device C Compiler

CustoFreewareOpen-source

SDCC - Small Device C Compiler

MCUs suportados Intel 8051Maxim 80DS390Zilog Z80Motorola 68HC08

SDCC - Small Device C Compiler

SOs suportados Plataformas Suportadas:

Alvos primários: Windows (Cygwin) Linux

Também pode ser compilado para: X86 AMD Opteron (AMD64) Alpha IBM Power5 Mac OS X Sparc machines

Crossware - Silicon Laboratories

O que é?Development Suite for Windows Provê um completo ambiente de

desenvolvimento para programas de 8051.

Crossware - Silicon Laboratories

VantagensVoltada para desenvolvimento de projetos

Crossware - Silicon Laboratories

VantagensNa IDE possui uma árvore de dos arquivos

fontes e de dependênciaDocumentação do projetoAmbientes integrados de Simulação e

Debug

Crossware - Silicon Laboratories

Opções de Debug

Crossware - Silicon Laboratories

VantagensDebug de aplicações multiplasRealização de debug completo a nível de

fonte com Cygnal JTAG DebuggerBreakpoints a nível de Hardware

Wizards de criação de códigoAmbiente Multi-thread

Crossware - Silicon Laboratories

Custo8051 Development Suite

£800.00$1514.00  

8051 Development Suite with In-Circuit Debugger

£880.00$1665.00

Crossware - Silicon Laboratories

MCUs suportadosC504-2RC504-2E, C505A-4E, C505CA-4E,

C505L-4E, C509-L, C515C-8E, SAB 80C515, SAB 80C515A, SAB

80C517A, SAB 80C535, SAB 80C537

Crossware - Silicon Laboratories

Sos suportadosWindows

Win NTWin 95Win 98Win 2000 

Evaluation Boards

MCB900 Board

Evaluation Boards

EPM900 Emulator

Referências

8051 Intel: http://www.intel.com/design/embcontrol/index.htm?

iid=ipp_home+embed_micro& Zilog: http://www.zilog.com/products/parts.asp?BusinessLineID=273 National: http://www.national.com/catalog/MicrocontrollerProducts.html Microchip: http://www.microchip.com/1010/pline/picmicro/index.htm Motorola: http://e-www.motorola.com/webapp/sps/site/taxonomy.jsp?

nodeId=016246 Analog Devices: http://www.analog.com/microconverter

Ambientes de desenvolvimento Crossware

http://www.crossware.com/8051/index.htm uVision3 – Keil

http://www.keil.com/c51 SDCC

http://sdcc.sourceforge.net/

Dúvidas?

?