ในบทนี้จะกล่าวถึง - ความรู้พื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์และไมโครคอลโทรลเลอร์ - ไมโครโพรเซสเซอร์ Z-80 ไมโครคอนโทรลเลอร์ในตระกูล MCS-51 - โครงสร้างพื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์ในตระกูล MCS -51 - โครงสร้างพื้นฐานของไมโครคอนโทรล AT89C2051 - โครงสร้างพื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89C51 - วงจรกำเนิดสัญญาณนาฬิกาและวงจรรีเซต

1. ไมโครคอนโทรลเลอร์
MICROCONTROLLER

2. บทที่ 1
พื้น ฐานไมโครโพรเซสเซอร์แ ละไมโคร
คอนโทรลเลอร์
ในบทนี้จะกล่าวถึง
ความรู้พื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์และไมโค
โทรลเลอร์
ไมโครโพรเซสเซอร์ Z-80 ไมโครคอนโทรลเลอ
ตระกูล MCS-51
โครงสร้างพื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์ในต
MCS -51
โครงสร้างพื้นฐานของไมโครคอนโทรล AT89C

3. 1.1ไมโครโพรเซสเซอร์แ ละ
ไมโครคอนโทรลเลอร์

ไมโครโพรเซสเซอร์
(Microprocessor)
คือ อุป กรณ์
อิเ ล็ก ทรอนิก ส์ช นิด หนึ่ง ซึ่ง มี
ลัก ษณะโครงสร้า งเป็น ไอซี (IC : In
tegrate Circuit) หรือ ชิพ (Chip)
โครงสร้า ง
ภายในจะเป็น วงจรรวมขนาด
ใหญ่ป ระกอบไปด้ว ย
หน่ว ยคำา นวณทางคณิต ศาสตร์แ ละ
ลอจิก รีจ ีส เตอร์ บัส ข้อ มูล บัส

4. รคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller)
ชิพ ประมวลผลอย่า งหนึง ซึ่ง จะทำา
่
หน้า ที่ป ระมวลผลตามโปรแกรมหรือ ชุด
คำา สัง โครงสร้า งภายใน จะเป็น วงจรรวม
่
ขนาดใหญ่ป ระกอบไปด้ว ย หน่ว ยคำา นวณ
ทางคณิต ศาสตร์แ ละลอจิก บัส ข้อ มูล บัส
ควบคุม บัส ที่อ ยู่ พอร์ต ขนาน พอร์ต
อนุก รม
รีจ ีส เตอร์ หน่ว ยความจำา วงจรนับ วงจร
จับ เวลาและวงจรอื่น ๆ รวมกัน อยู่ภ ายใน
ชิพ ไมโครคอนโทรลเลอร์ถ ูก ออกแบบมา
เพื่อ ใช้ใ นงานควบคุม สามารถติด ต่อ กับ
อุป กรณ์อ ิน พุต และเอาต์พ ุต ได้ส ะดวกใช้

5. รูป ที่ 1.1 ไมโครโปรเซสเซอร์
Z-80 ของบริษ ัท Zilog
1.2 ไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89C51 ของบริษ ท A
ั

6. ไมโครโปรเซสเซอร์ คือ หน่วยประมวลผลกลาง ในการใช้งานจะต้อง
ต่อกับหน่วยความจำาและอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตภายนอกจึงจะ
สามารถใช้งานได้
ไมโครโปรเซสเซอร์
ไมโครคอนโทรลเลอร์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ คือ อุปกรณ์ควบคุมที่รวมเอาหน่วยประมวล
ผลกลาง หน่วยความจำา พอร์ตอินพุต/เอาต์พต ไว้ภายในไอซีตัว
ุ
เดียวกัน ในการใช้งานเพียงเอาอุปกรณ์ภายนอกมาต่อร่วมเท่านั้น
ไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51
6

7. 1.2 ไมโครโปรเซสเซอร์ Z80
เป็น ไมโครคอนโทรลเลอร์
ขนาด 8 บิต มีจ ำา นวน 40 ขา
Z-80
รูป 1.3 โครงสร้า งและขาสัญ ญาณของ Z-80

8. ขาสัญ ญาณของ Z-80 จะแบ่ง
ได้เ ป็น 6 กลุม ดัง นี้
่
กลุ่มที่ 1.
 กลุ่มที่ 2.
 กลุ่มที่ 3.
 กลุ่มที่ 4.
 กลุ่มที่ 5.
 กลุ่มที่ 6.
ไฟ

บัสข้อมูล
บัสที่อยู่
สัญญาณควบคุมระบบ
สัญญาณควบคุมซีพียู
สัญญาณคุมบัส
สัญญาณความถี่และแหล่งจ่าย

9. 1.3 ไมโครคอนโทรลเลอร์ใ น
ตระกูล MCS-51
1.4 ขาสัญญาณของไมโครคอนโทรลเลอร์ในตระกูล MC

10. ตารางที่ 1.1 หน้าที่ขาสัญญาณของ
พอร์ต P3
พอร์ สัญ ญ
ต
าณ
หน้า ที
P3. RXD
0
ขารับสัญญาณของการสื่อสารพอร์ต
อนุกรม
P3. TXD
1
ขาส่งสัญญาณของการสื่อสารพอร์ต
อนุกรม
P3. /
ขารับสัญญาณอินเตอร์รัพต์ภายนอก
2
INT0 ตัวที่ 0
P3. /
ขารับสัญญาณอินเตอร์รัพต์ภายนอก
3
INT1 ตัวที่ 1
P3. T0
4
ขารับสัญญาณอินพุตภายนอกของ
วงจรตั้งเวลาตัวที่ 0

11. 1.4 โครงสร้า งพืน ฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์
้
ในตระกูล MCS-51
รูป ที่ 1.6 โครงสร้า งพื้น ฐานของไมโครคอนโทรลเล

12. โครงสร้างพืนฐานของไมโคร
้
คอมพิวเตอร์
ADDRESS BUS
CPU
DATA BUS
CONTROL BUS
C C
LO K
หน่วย วา า
ค มจำ
โปรแกรม(RO )
M
หน่วย วา า
ค มจำ
ข้ (RA )
อมูล M
พ อินพุ
อร์ต ต
พ เอา พุ
อร์ต ต์ ต
อุปกรณ์ ต
อินพุ
อุปกรณ์ ต์ ต
เอา พุ
ไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51
12

13. ตารางที่ 1.3 ไมโครคอนโทรลเลอร์ใ นตระกูล
MCS–51 ของบริษ ัท ฟิล ลิป ท์

14. ตารางที่ 1.4 ไมโครคอนโทรลเลอร์ในตระกูล
MCS–51 ของบริษัทแอดเมล

15. 1.6 โครงสร้า งพื้น ฐานของไมโคร
คอนโทรล AT89C2051
โครงสร้างพื้นฐานของไมโคร
คอนโทรลเลอร์ AT89C2051 มีขา
สัญญาจำานวน 20 ขามีหน่วยความจำา
โปรแกรมภายในแบบแฟรชขนาด 2
กิโลไบต์เป็นไมโครคอนโครลเลอร์
ขนาด 8 บิตสามารถต่ออินพุตและ
เอาต์พตได้ 15 บิตมีการจัดตำาแหน่งขา
ุ
สัญญาณแสดงดังรูปที่ 1.7 และมี

16. การจัด ตำา แหน่ง ขาสัญ ญาณของไมโครคอนโทรลเลอร

17. รูปที่ 1.8 โครงสร้างพื้นฐานของไมโคร
คอนโทรลเลอร์ AT89C2051

18. 








คุณ สมบัต ิพ ื้น ฐานของไมโคร
คอนโทรลเลอร์ AT89C2051
เป็น ไมโครคอนโทรลเลอร์ใ นตระกูล MCS-51
มีห น่ว ยความจำา แบบแฟรชขนาด 2 กิโ ลไบต์
สามารถลบและเขีย นได้ถ ึง 1000 ครั้ง
ทำา งานในช่ว งแรงดัง ไฟ 2.7-6 โวลต์
มีห น่ว ยความจำา ข้อ มูล ภายในขนาด 128 ไบต์
สามารถต่อ อิน พุต และเอาต์พ ต ได้ 15 บิต
ุ
มีว งจรนับ และวงจรจับ เวลาขนาด 16 บิต จำา นวน
2 วงจร
สามารถอิน เตอร์ร ัพ ต์ไ ด้จ าก 6 แหล่ง
สามารถโปรแกรมได้โ ดยผ่า นพอร์ต อนุก รม
มีว งจรเปรีย บเทีย บแรงดัน ภายในตัว ไมโคร
คอนโทรลเลอร์

19. 1.7 โครงสร้า งพื้น ฐานของไมโคร
คอนโทรลเลอร์ AT89C51

20. รูป ที่ 1.10 โครงสร้า งพื้น ฐานของ

21. คุณ สมบัต ิข องไมโคร
คอนโทรลเลอร์ AT89C51









เป็น ไมโครคอนโทรลเลอร์ใ นตระกูล MCS51
มีห น่ว ยความจำา แบบแฟรชขนาด 32 กิโ ล
ไบต์
สามารถลบและเขีย นได้ถ ึง 1000 ครั้ง
ทำา งานในแรงดัง ไฟ 4-5.5 โวลต์
สามารถป้อ งกับ การโปรแกรมได้ 3 ระดับ
มีห น่ว ยความจำา ข้อ มูล ภายในขนาด 128
ไบต์
มีอ ิน พุต และเอาต์พ ต ขนาด 32 บิต
ุ
มีว งจรนับ และจับ เวลาขนาด 16 บิต 3 วงจร
สามารถอิน เตอร์ร ัพ ต์ไ ด้จ าก 8 แหล่ง
สามารถโปรแกรมได้โ ดยผ่า นพอร์ต อนุก รม

22. 1.8 วงจรกำา เนิด สัญ ญาณนาฬิก า
รูปที่ 1.11 วงจรกำาเนิดสัญญาณนาฬิกา

23. 1.9 วงจรรีเ ซต
รูปที่ 1.12 วงจรรีเซต