AT89C2051

AT89C2051 je mikrořadič firmy ATMEL. Jeho blokové schéma je na obrázku. Mezi jeho základní vlastnosti patří:

Programová paměť Flash velikosti 2 KB, zaručovaný počet přeprogramování je 1000 cyklů.
Datová RAM o kapacitě 128 B.
Napájecí napětí v rozsahu 2,7 až 6 V.
Mikrořadič může ovládat 15 vstupně/výstupních linek, které mohou přímo budit LED (zkratový proud jedné linky je 20 mA, součet proudů všech výstupů nesmí překročit 80 mA).
Analogový komparátor.
Dva šestnáctibitové čítače/časovače.
Programovatelný sériový kanál.

Zapojení vývodů mikrořadiče

Na obrázku je zapojení vývodů mikrořadiče AT89C2051 v pouzdru DIP20.

U_cc a GND slouží pro připojení napájecího napětí (2,7 až 6 V).

XTAL1 a XTAL2 slouží pro připojení krystalu. Pokud místo krystalu použijeme vnější hodinový signál, ponecháme XTAL2 nezapojený a hodinový signál připojíme na vývod XTAL1.

Port 1 (P1.0 až P1.7) obsahuje 8 vstupně/výstupních linek. Vývody P1.2 až P1.7 jsou opatřeny vnitřními zdvihacími rezistory (pull-up), které zajišťují definovanou logickou úroveň (log. 1) těchto vývodů i v případě, že nejsou nikam připojeny. Vývody P1.0 a P1.1 nejsou zdvihacími rezistory opatřeny. Je-li třeba zajistit definovanou logickou úroveň těchto vstupů, musí být zdvihací rezistory připojeny z vnějšku. Vývod P1.0 (AIN0) je neinvertujícím vstupem a P1.1 (AIN1) je invertujícím vstupem vnitřního analogového komparátoru (výstup komparátoru je k dispozici na z vnějšku nedostupném vývodu P3.6).

Port 3 (P3.0 až P3.5 a P3.7) obsahuje 7 vstupně/výstupních linek. Všechny jsou opatřeny zdvihacím rezistory. Linka P3.6 není dostupná z vnějšku a je připojena na výstup analogového komparátoru. Port 3 sdružuje také funkce spojené s vnitřními periferiemi (viz tab. dole).

Alternativní význam vývodů portu P3
Vývod	Druhá funkce
P3.0	RxD (sériový vstup)
P3.1	TxD (sériový vstup)
P3.2	INT0non (vstup vnějšího přerušení číslo 0)
P3.3	INT1non (vstup vnějšího přerušení číslo 1)
P3.4	T0 (vnější vstup čítače/časovače číslo 0)
P3.5	T1 (vnější vstup čítače/časovače číslo 1)

Připojení krystalu. C1 = C2 = 30 ± 10 pF pro krystaly, C1 = C2 = 30 ± 10 pF pro keramické rezonátory.

Použití vnějšího zdroje hodinového signálu f₀.

Sériový kanál

Mikrořadič AT89C2051 obsahuje plně duplexní sériový kanál (příjem i vysílání může probíhat současně).

Pro práci se sériovým kanálem jsou určeny registry:

Řídící registr SCON (konfiguruje vlastnosti sériového kanálu).
Datový registr SBUF (slouží pro příjem/vysílání znaku).
Bit SMOD v registru PCON ovlivňuje přenosovou rychlost.

Registr SBUF slouží pro příjem/vysílání znaku. Zápis znaku do SBUF způsobí jeho vyslání (při správné konfiguraci sériového kanálu). Podobně čtením SBUF získáme přečtený znak (pokud je příjem znaku povolen).

Úlohu bitů řídicího registru SCON vysvětluje obrázek dole.

7	6	5	4	3	2	1	0
SM0	SM1	SM2	REN	TB8	RB8	TI	RI

SM0, SM1 - režim sériového kanálu:

mód	SM0	SM1	režim	přenosová rychlost
0	0	0	8bitový posuvný registr	OSC/12
1	0	1	8bitový asynchronní přenos	čítač/časovač 1
2	1	0	9bitový asynchronní přenos	OSC/64 nebo OSC/32
3	1	1	9bitový asynchronní přenos	čítač/časovač 1

SM2 - povolení tzv. víceprocesorové komunikace

REN - povolení příjmu

TB8 - vysílaný 9. bit (v režimech 2,3)

RB8 - přijatý 9. bit(v režimech 2,3)

TI - indikace vyprázdnění vysílacího registru,
v režimu 0 je aktivován na konci vysílání 8. bitu
v režimech 1,2 a 3 je aktivován na začátku stop-bitu
tento bit se nastaví hardwarově, nuluje se programově

RI - indikace naplnění vysílacího registru,
v režimu 0 je aktivován po přijetí 8. bitu
v režimech 1,2 a 3 je aktivován uprostřed stop-bitu
tento bit se nastaví hardwarově, nuluje se programově

Nejčastěji se používá režim (mód) 1 Jedná se o osmibitový asynchronní přenos dat. Bity se vysílají na TxD (P3.1) a přijímají na RxD (P3.0). Přenos začíná start-bitem ("log. 0"), následuje 8 datových bitů (v pořadí od nejméně významného) a poslední je stop-bit ("log. 1"). Přenosová rychlost je dána přetečením časovače 1.

Pro časovač 1 nastavený do režimu 2 je přenosová rychlost PR:

kde:
f₀ je hodinový kmitočet mikrořadiče (až 24 MHz),
TH1 je obsah registru TH1 časovače 1.

Bit SMOD v registru PCON umožňuje zdvojnásobit přenosovou rychlost v režimech 1,2 a 3.

Přenosové rychlosti vysílače a přijímače při asynchronním přenosu (režimy 1,2 a 3) nemusí být shodné, nesmí se však vzájemně lišit o více než ±5 %.