Intel 8051
Intel 8051은 1980년, 편입 시스템용으로 인텔이 개발한 하버드・아키텍쳐를 가지는 원칩 마이크로 콘트롤러이다.1980년대부터 1990년대 초두까지 지극히 광범위하게 이용되었지만, 2006년 현재는 여러가지 기능확장을 베풀어진 8051 호환의 프로세서 코어가 20이상의 제조업자로부터 출시되고 있다.예를 들면 Atmel, Maxim IC, NXP, Winbond, Silicon Laboratories이다.「8051」은 제품번호이며, 이 패밀리의 마이크로 콘트롤러의 명칭은 MCS 51이다.
오리지날의 8051 패밀리는 NMOS 테크놀로지로 제조되었지만, 후에는 CMOS화 되어 80 C51와 같이 형명에 C가 붙었다.CMOS화에 따라, 소비 전력이 줄어 들어, 전지로 움직이는 제품에 채용하기 쉬워졌다.
주된 특징
- 중앙 처리장치(CPU), RAM, ROM, 시리얼 포트, 패러렐 포토, 할입용 논리 회로, 타이머 그 외를 내장하고 있다.
- 데이타 버스- 8비트폭이다.1회의 조작으로 8비트 데이터를 액세스 할 수 있다.고로 8 bit 마이크로 프로세서로 불린다.
- 어드레스 버스- 16 bit폭이다.216번지, 즉 64 KB의 메모리 공간을 RAM, ROM 독립에 액세스 가능하다.
- 내장 RAM - 128바이트(데이터용).
- 내장 ROM - 4 KB(프로그램용).
- 4비트의 쌍방향 I/O포토.
- 시리얼 포트.
- 2개의 16비트 업 카운터.
- 2 레벨의 할입우선 순위.
- 절전 모드.
8051 코어의 특히 유용한 특징에 논리 연산 기능이 있다.이것에 의해서, 비트 레벨로 불리안형의 연산이 가능하다.연산은 내장 레지스터와 RAM간에 직접 한편 효율적으로 실시할 수 있다.이 특징에 의해서 8051은 공업계에 확고한 지위를 쌓아 올리기에 이르렀다.그 밖에도 4개의 독립한 레지스터 세트가 있어, 일반적으로 이용되는 스택에의 레지스터 퇴피에 비해, 할입시의 지연시간-(할입발생으로부터, 할입루틴을 실행할 때까지의 시간)를 크게 개선할 수 있었다.
8051의 비동기 시리얼 통신 단말(UART)은 데이터 길이를 9비트로 할 수 있어 RS-485 환경하에서 주소 첨부의 통신을 할 수 있었다.
8051 베이스의 마이크로 콘트롤러는 전형적으로는 1개 또는 2개의 UART와 2개 또는 3개의 타이머, 128또는 256바이트의 내장 데이터 RAM(그 안 16바이트는 비트 레벨로 주소 가능하다), 128바이트까지의 I/O, 512바이트에서 128 KB의 내장 프로그람메모리, 가끔 상당한 용량의 외부부착 RAM를 프로그램 공간용으로 가지고 있다.오리지날의 8051 코어는 12 클락 사이클 당 1 머신 사이클을 발생해, 대부분의 명령은 1또는 2 머신 사이클로 실행 가능했다.거기서, 12 MHz의 클락을 주면, 8051은 1 MIPS에서 0.5 MIPS의 성능을 냈다.현재 일반적으로 이용되고 있는 성능 향상형의 8051 코어는 1 머신 사이클 당의 클락이 6, 4, 2, 끝은 1 클락에까지 저하하고 있어 클락 자체도 100 MHz 이상에 이르고 있다.따라서, 훨씬 더 높은 MIPS치가 가능하다.SILab 제품의 모두, Dallas 제품의 일부, Atmel 제품의 약간이 1 클락 코어를 가지고 있다.
현재는 130 MHz에서 150 MHz의 싱글 사이클 8051 코어가 FPGA등의 programmable logic 디바이스용으로 존재해, 인터넷으로부터 얻을 수 있다.ASIC 전용에는 수백 MHz에 이르는 것이 있다.예를 들면 e8051.com의 netlist이다.
현대의 8051 베이스의 마이크로 콘트롤러는, 저전압(브라운 아웃) 검출 기능부 타이머, on-chip 발진기, 자기 프로그램 가능한 플래시 ROM 프로그람메모리, ROM내의 부트 로더-코드, EEPROM에 의한 불휘발성 데이터 기억 영역, I2C, SPI, USB 호스트 인터페이스, PWM 신호 발생기, AD/DA변환기, 리얼타임 클락, 한층 더 많은 카운터와 타이머, 인-서킷의 데바그 기능, 보다 확장된 할입소스, 한층 더 강력한 절전 모드등의 특징을 포함하는 것도 일반적이다.
C컴파일러안에는 8051 방향의 것이 있다.프로그래머는 변수를 8051이 취급할 수 있는 6 종류의 메모리의 어디에 두는지 지정할 수 있어 8051 특유의 하드웨어적 특징(복수의 레지스터 뱅크, 비트 조작 명령등)을 살릴 수 있다.다른 고급언어에서는 FORTH, BASIC, Pascal, PL/M, Modula-2가 이용 가능하지만, C 또는 어셈블러를 이용하는 것이 많다.
8051의 조상인 8048은 초대 IBM PC의 키보드에 이용되어 키 조작을 시리얼 데이터열로 변환해, 계산기에 송신했다.8048 패밀리는 2006년 현재에도 베이직 그레이드의 키보드에 이용되고 있다.
8031은 8051의 코스트 컷판으로, 내장 프로그램 ROM를 가지지 않는다.
8052는 8051의 확장판으로, 내장 RAM가 128바이트에서 256바이트에 증가해 4 KB의 내장 ROM가 8 KB에 증가해 3개째의 16비트 타이머를 가지고 있다.8032는 8052로부터 내장 프로그램 ROM를 제외한 것이다.후의 8051 베이스의 마이크로 콘트롤러가 이러한 특징을 가지고 있으므로, 8052로 8032는 그다지 유용이라고 볼 수 없었다.
외부 링크
- 8051 Forum
- e8051 netlist download
- Microcontroller.com
- 8051 Tutorial (8052.com)
- Official 8051 FAQ (Link dead?)
- Intel MCS 51 series microcontrollers
- Maxim/Dallas 8051 Drop-In microcontrollers
- Open Core 8052 Cores with and without Wishbone bus
- 8051 Macro Assembler ASEM-51
- SDCC, a free open-source C compiler
- Free resources for 8051 and other development tools
이 기사는 2008년 11월 1일까지 GFDL 버전 1.3이후의 재라이센스 규약에 따르고 있던 Free On-line Dictionary of Computing에 있는 항목의 자료가 바탕으로 되어 있다.
This article is taken from the Japanese Wikipedia Intel 8051
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