microcontroller 8051 block diagram in hindi-माइक्रोकंट्रोलर 8051 ब्लाक डायग्राम

हेल्लो दोस्तों आज के इस पोस्ट में आपको microcontroller 8051 block diagram hindi के बारे में बताया गया है की क्या होता है कैसे काम करता है तो चलिए शुरू करते है

Internal Structure of Microcontroller 8051

माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 की आन्तरिक संरचना चित्र में प्रदर्शित की गयी है। माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 में गणितीय एवं लॉजिक इकाई (Arithmetic and logic unit) का आकार 8-बिट का होता है। यह टैम्परेरी रजिस्टर्स (temporary registers) की सहायता से A रजिस्टर (अर्थात् एकुमुलेटर) तथा B रजिस्टर से संयोजित रहती है। इन रजिस्टर्स का उपयोग विभिन्न प्रकार के ऑपरेशनों में ALU को इनपुट डाटा प्रदान करने तथा ऑपरेशनों के परिणामों को स्टोर करने के लिए किया जाता है। सामान्यत: परिणाम स्टोर करने का कार्य A रजिस्टर का होता है।

इसी प्रकार RAM भी माइक्रोकन्ट्रोलर में एक अत्यन्त महत्त्वपूर्ण अवयव होता है।

माइक्रोकन्टोलर 8051 में 251 बाइट की आन्तरिक RAM का प्रयोग किया जाता है। इस RAM को 128 बाइट के दो भागों में विभाजित करके प्रथम 128 बाइट को RAM के आन्तरिक एड्रैस तथा दूसरे 128 बाइट का प्रयोग स्पेशल फंक्शन रजिस्टर्स (special function register; SFR) के लिए प्रयोग किया जाता है।

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मैमोरी की जिस लोकेशन का एड्रेस प्रोग्राम काउन्टर (program counter; PC) में स्टोर होता है, माइक्रोकन्ट्रोलर में उसी लोकेशन से एक्जीक्यशन (execution) हेतु मेमोरी में उपस्थित प्रोग्राम के निर्देश (instruction) एक-एक करके फैच होकर निर्देश रजिस्टर (instruction; IR) में स्टोर हो जाते हैं।

निर्देश रजिस्टर इन निर्देशों को डिकोडिंग (decoding) या एक्जीक्यशन इकाई को भेज देता है, जहाँ इन्हें डिकोड तथा एक्जीक्यूट किया जाता है। डिकोड तथा एक्जीक्यूट होने की सचना टाइमिंग तथा कन्ट्रोल इकाई (timing and control unit) को प्रदान की जाती है जहाँ पर कन्ट्रोल सिग्नल उत्पन्न होते हैं जो निर्देश के अनुसार परिणाम प्रदान करने में सहायता करते हैं।

माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 के कुछ महत्त्वपूर्ण भागों का वर्णन इस प्रकार से है

रजिस्टर्स (Registers)

माइक्रोकन्टोलर 8051 में रजिस्टर्स का प्रथम कार्य डाटा स्टोर करना होता है। माइक्रोकन्ट्रोलर में कुछ रजिस्टर प्रोग्रम्मिब्ले (programmable) होते हैं अर्थात् इन्हें प्रोग्रामर प्रयोग कर सकता है किन्तु कुछ रजिस्टर्स ऐसे होते है जिन्हें केवल माइक्रोकंट्रोलर ही प्रयोग करता है अर्थात् ये प्रोग्रामेबल नहीं होते। ये रजिस्टर केवल एक्जीक्यूशन के समय माइक्रोकन्ट्रोलर के द्वारा अस्थायी (temporary) रूप से डाटा स्टोर करने में प्रयोग किए जाते हैं।

माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 के कुछ प्रमुख रजिस्टर्स निम्न प्रकार से हैं

(A) A रजिस्टर (A Register)– इसे Acc या एकुमुलेटर (accumulator) भी कहते हैं। यह एक विशेष (special) रजिस्टर होता है जिसका आकार 8-बिट होता है। इसका मुख्य कार्य ALU द्वारा किए जाने वाले प्रमुख ऑपरेशनों [जैसे-जोड़ (Addition), घटा (subtraction), गुणा (multiplication) तथा भाग (division) इत्यादि में ऑपरैण्ड (operand) प्रदान करना तथा इन ऑपरेशनों के परिणाम को स्टोर करना है। इसकी सहायता से ही माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 तथा मैमोरी के मध्य डाटा ट्रांसफर किया जाता है। Shift, Rotate तथा test इत्यादि ऑपरेशन एकुमुलेटर की सहायता से ही सम्पन्न होते हैं।

(B) B रजिस्टर (B Register)-सामान्यत: B रजिस्टर का प्रयोग डाटा स्टोर करने में किया जाता है किन्तु यह A रजिस्टर के साथ गुणा तथा भाग जैसे ऑपरेशनों में भी प्रयोग किया जाता है। इसका आकार एकमुलेटर की भाँति 8-बिट हो होता है।

 (C) प्रोग्राम स्टेटस वर्ड (Program Status Word; PSW)-प्रोग्राम स्टेटस वर्ड को फ्लैग रजिस्टर के नाम से भी जाना जाता है। यह एक 8-बिट आकार का रजिस्टर होता है। हय आठ फ्लिप-फ्लॉप (flip-flop) का समूह होता है जिनमें से केवल सात फ्लिप-फ्लॉप ही प्रयोग किए जाते हैं। इन फ्लिप-फ्लॉप को ही फ्लैग कहा जाता है। इन फ्लैगों की सहायता से ही ALU के परिणाम का स्टेटस प्रदर्शित किया जाता है।

चित्र 1.6-प्रोग्राम स्टेटस वर्ड।

जब किसी फ्लिप-फ्लॉप में ‘0’ स्टोर होता है तब इसे सैट (set) तथा जब फ्लिप-फ्लॉप में 1′ स्टोर होता है तब उस स्थिति को रिसैट (reset) कहा जाता है। इस प्रकार कहा जा सकता है कि प्रोग्राम स्टेटस वर्ड का प्रयोग परिणामों के स्टेटस को प्रदर्शित करने में किया जाता है। चित्र 1.6 में एक प्रोग्राम स्टेटस वर्ड रजिस्टर प्रदर्शित किया गया है।

(D)इन्टष्ट वरीयता रजिस्टर (Interrupt Priority Register; IR)– इन्ट्रप्ट वरीयता रजिस्टर एक 8-बिट रजिस्टर होता है जिसमें पाँच बिट माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 में उपस्थित पाँच इन्ट्रप्ट्स के लिए निर्धारित की जाती हैं। इनमें से जिस इन्ट्रप्ट की priority high होती है, उस बिट को ‘1’ तथा जिस इन्ट्रप्ट की priority low’ होती है, उस बिट को ‘0’ से प्रदर्शित किया जाता है। चित्र 1.7 में इन्ट्रप्ट वरीयता रजिस्टर प्रदर्शित किया गया है।

 (E) इन्ट्रप्ट इनेबल रजिस्टर (Interrupt Enable Register; IE)– इस रजिस्टर का प्रयोग माइक्रोकन्ट्रोलर 80512 पाँचों इन्ट्रप्ट्स को इनेबल या डिसेबल (enable or disable) करने हेतु प्रयोग किया जाता है। EA एक ग्लोबल (globle) इनेबल इन्ट्रप्ट कहा जाता है क्योंकि इसे 1′ इनपुट प्रदान करके माइक्रोकन्ट्रोलर के सभी इन्ट्रप्ट्स को इनेबल किया जा सकता है। चित्र 1.8 में इन्ट्रप्ट इनेबल रजिस्टर को प्रदर्शित किया जाता है।

 (F) टाइमर/काउन्टर मोड कन्ट्रोल रजिस्टर (Timer/Counter Mode Control Register; TMOD Register) इस रजिस्टर का प्रयोग माइक्रोकन्ट्रोलर 8051 के मोड चयन करने में किया जाता है। इस रजिस्टर की चार बिट timer-0 control तथा शेष चार बिट timer-1 control हेतु प्रयोग की जाती हैं।

 (G) डाटा प्वॉइन्टर रजिस्टर (Data Pointer Register : DPTR)-DPTR एक 16-बिट रजिस्टर होता है, जिसका पयोग मैमोरी के 16-बिट एड्रेस को होल्ड करने में किया जाता है। इस रजिस्टर को मैमोरी के lower order address तथा higher order address के अनुसार 8-8-बिट्स के DPL तथा DPH रजिस्टर में विभाजित करके भी प्रयोग किया जा सकता है।

यह रजिस्टर indirect jump तथा external data transfer जैसे इन्सट्रक्शन में बेस (base) रजिस्टर की भाति’ प्रयोग किया जाता है।

 (H) प्रोग्राम काउन्टर (Program Counter; PC)- प्रोगाम काउन्टर एक 16 बिट रजिस्टर होता है। इसका प्रयोग माइकोकन्ट्रोलर के द्वारा एक्जीक्यूशन कार्य में किया जाता है। जिस मैमोरी एईस से माइकोकन्ट्रोलर इन्सट्रक्शन फैच (instruction fetch) करता है वह एईस माइकोकन्ट्रोलर के द्वारा इसी रजिस्टर में स्टोर किया जाता है। यह एक self-increment रजिस्टर होता है अर्थात् एक बार इसमे एईस स्टोर होने के पश्चात यह एड्रेस में स्वत: ही एक एक की वृद्धि करता रहता है

जब भी पॉवर सप्लाई स्विच (switch) ON या OFF होती है तब यह रिसैट (reset) हो जाता है अर्थात इसमें उपस्थित contents शून्य (0) हो जाते है।

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