विस्तृत समाधान: 8051 माइक्रोकंट्रोलर में पोर्ट 1

8051 माइक्रोकंट्रोलर, एम्बेडेड सिस्टम में एक लोकप्रिय विकल्प, में कई पोर्ट होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी अनूठी कार्यक्षमता होती है। इन पोर्ट्स की क्षमताओं और सीमाओं को समझना कुशल और विश्वसनीय सिस्टम डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस विस्तृत विश्लेषण में, हम 8051 माइक्रोकंट्रोलर में पोर्ट्स की विशेषताओं में तल्लीन होंगे, विशेष रूप से पोर्ट 1 पर ध्यान केंद्रित करेंगे, और यह समझाएंगे कि यह दोहरे कार्यों के संबंध में प्रश्न का सही उत्तर क्यों है।

8051 माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट्स का परिचय

8051 माइक्रोकंट्रोलर में चार समानांतर I/O पोर्ट होते हैं: पोर्ट 0, पोर्ट 1, पोर्ट 2 और पोर्ट 3। इनमें से प्रत्येक पोर्ट का उपयोग विभिन्न इनपुट और आउटपुट संचालन के लिए किया जा सकता है, और उनमें से कुछ के द्वैत कार्य हैं।

• पोर्ट 0: यह एक दोहरे उद्देश्य वाला पोर्ट है। बाहरी मेमोरी इंटरफेसिंग के लिए उपयोग किए जाने पर, यह एक मल्टीप्लेक्स एड्रेस और डेटा बस के रूप में कार्य करता है। अन्य अनुप्रयोगों में, इसे सामान्य-उद्देश्य I/O पोर्ट के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
• पोर्ट 1: यह पोर्ट इस अर्थ में अद्वितीय है कि इसके कोई द्वैत कार्य नहीं हैं। यह विशेष रूप से सामान्य-उद्देश्य I/O संचालन के लिए उपयोग किया जाता है, जो इसे उपयोग करने में सरल और सीधा बनाता है।
• पोर्ट 2: पोर्ट 0 के समान, पोर्ट 2 भी दोहरे उद्देश्यों की पूर्ति करता है। जबकि इसका उपयोग सामान्य I/O संचालन के लिए किया जा सकता है, यह बाहरी मेमोरी इंटरफेसिंग में उच्च-क्रम एड्रेस बस के रूप में भी कार्य करता है।
• पोर्ट 3: यह कई द्वैत कार्यों वाला एक अत्यधिक बहुमुखी पोर्ट है। सामान्य-उद्देश्य I/O पोर्ट होने के अलावा, यह कई नियंत्रण संकेतों जैसे कि इंटरप्ट, सीरियल संचार संकेत, टाइमर इनपुट और बाहरी मेमोरी के लिए रीड/राइट नियंत्रण संकेतों को संभाल सकता है।

व्याख्या:

8051 माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट कार्य

8051 माइक्रोकंट्रोलर एक लोकप्रिय माइक्रोकंट्रोलर है जिसका उपयोग एम्बेडेड सिस्टम में इसकी बहुमुखी प्रतिभा और अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के कारण किया जाता है। इसमें चार समानांतर I/O पोर्ट (पोर्ट 0, पोर्ट 1, पोर्ट 2 और पोर्ट 3) होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का उपयोग विभिन्न कार्यों के लिए किया जा सकता है। इन पोर्ट्स में से, पोर्ट 0 में एक अनूठी विशेषता है जो इसे द्विदिशात्मक I/O पोर्ट और बाहरी मेमोरी एक्सेस के लिए पता/डेटा बस दोनों के रूप में कार्य करने की अनुमति देती है।

पोर्ट 0: 8051 माइक्रोकंट्रोलर का पोर्ट 0 एक दोहरे उद्देश्य वाला पोर्ट है। इसे सामान्य-उद्देश्य वाले द्विदिशात्मक I/O पोर्ट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, और यह माइक्रोकंट्रोलर द्वारा बाहरी मेमोरी तक पहुँचने पर बहुसंकेतक किए गए पता और डेटा बस के रूप में भी कार्य करता है। जब पता/डेटा बस के रूप में उपयोग किया जाता है, तो पोर्ट 0 मशीन चक्र के पहले भाग के दौरान पते के निचले 8 बिट्स (A0-A7) प्रदान करता है और फिर मशीन चक्र के दूसरे भाग के दौरान डेटा बाइट (D0-D7) ले जाने के लिए स्विच करता है।

विस्तृत व्याख्या:

जब 8051 माइक्रोकंट्रोलर को बाहरी मेमोरी के साथ इंटरफेस किया जाता है, तो माइक्रोकंट्रोलर को मेमोरी चिप को पता और डेटा प्रदान करने की आवश्यकता होती है। 8051 पते के निचले 8 बिट्स और डेटा को बहुसंकेतक करके इसे प्राप्त करने के लिए पोर्ट 0 का उपयोग करता है। इसका अर्थ है कि माइक्रोकंट्रोलर पर समान भौतिक पिन अलग-अलग समय पर पता और डेटा जानकारी दोनों ले जाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

मशीन चक्र के पहले भाग के दौरान, पोर्ट 0 पते के निचले 8 बिट्स (A0-A7) आउटपुट करता है। यह एड्रेस लैच इनेबल (ALE) सिग्नल को सक्षम करके प्राप्त किया जाता है, जो पते को बाहरी लैच (जैसे, 74HC573) में लैच करता है। एक बार पता लैच हो जाने के बाद, पोर्ट 0 मशीन चक्र के दूसरे भाग के दौरान डेटा बाइट (D0-D7) ले जाने के लिए स्विच करता है। यह मल्टीप्लेक्सिंग 8051 को एड्रेसिंग और डेटा स्थानांतरण के लिए कम पिन का उपयोग करने की अनुमति देता है, जिससे पिन उपयोग की स्थिति में माइक्रोकंट्रोलर अधिक कुशल हो जाता है।

यहाँ एक चरण-दर-चरण विवरण दिया गया है कि बाहरी मेमोरी एक्सेस के दौरान पोर्ट 0 कैसे कार्य करता है:

1. पता चरण: मशीन चक्र के पहले भाग के दौरान, पोर्ट 0 पते के निचले 8 बिट्स (A0-A7) आउटपुट करता है। ALE सिग्नल सक्रिय होता है, जो पते को बाहरी लैच में लैच करता है। यह पते को स्थिर रखने की अनुमति देता है जबकि पोर्ट 0 डेटा मोड में स्विच करता है।
2. डेटा चरण: मशीन चक्र के दूसरे भाग के दौरान, पोर्ट 0 डेटा बाइट (D0-D7) ले जाने के लिए स्विच करता है। रीड (RD) या राइट (WR) सिग्नल सक्रिय होता है, जो इंगित करता है कि संक्रिया रीड है या राइट। बाहरी मेमोरी चिप आवश्यक ऑपरेशन करने के लिए लैच किए गए पते और पोर्ट 0 पर डेटा का उपयोग करती है।

पोर्ट 0 की यह दोहरी कार्यक्षमता इसे 8051 को बाहरी मेमोरी के साथ इंटरफेस करने के लिए आवश्यक बनाती है, जिससे समान पिन सेट का उपयोग करके कुशल पता और डेटा स्थानांतरण संभव होता है।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 1: पोर्ट 1

8051 माइक्रोकंट्रोलर का पोर्ट 1 एक सामान्य-उद्देश्य वाला द्विदिशात्मक I/O पोर्ट है। इसमें 8 पिन (P1.0 से P1.7) होते हैं जिनका उपयोग इनपुट या आउटपुट संक्रिया के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, पोर्ट 1 में बाहरी मेमोरी एक्सेस के लिए पता/डेटा बस के रूप में कार्य करने की क्षमता नहीं है। इसका उपयोग केवल I/O संचालन के लिए किया जाता है और यह मेमोरी इंटरफेसिंग में भाग नहीं लेता है।

विकल्प 2: पोर्ट 3

पोर्ट 3 एक अन्य सामान्य-उद्देश्य वाला I/O पोर्ट है जिसमें अतिरिक्त कार्यक्षमता है। इसमें 8 पिन (P3.0 से P3.7) हैं, और प्रत्येक पिन का उपयोग विशिष्ट वैकल्पिक कार्यों जैसे अनुक्रम संचार, बाहरी इंटरप्ट, काल इनपुट और बाहरी मेमोरी के लिए नियंत्रण संकेतों के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, पोर्ट 3 बाहरी मेमोरी एक्सेस के लिए पता/डेटा बस के रूप में कार्य नहीं करता है। इसकी प्राथमिक भूमिका I/O संचालन को संभालना और विभिन्न परिधीयों के लिए नियंत्रण संकेत प्रदान करना है।

विकल्प 4: पोर्ट 4

पोर्ट 4 मूल 8051 माइक्रोकंट्रोलर आर्किटेक्चर में एक मानक पोर्ट नहीं है। 8051 के कुछ विस्तारित संस्करणों या युत्पन्न में अतिरिक्त पोर्ट शामिल हो सकते हैं, जैसे पोर्ट 4, लेकिन मूल 8051 के संदर्भ में, पोर्ट 4 मौजूद नहीं है। इसलिए, इसे पता/डेटा बस की कार्यक्षमता के लिए नहीं माना जा सकता है।

विस्तृत व्याख्या और विकल्पों के विश्लेषण के आधार पर, यह स्पष्ट है कि पोर्ट 0 सही विकल्प है जो 8051 माइक्रोकंट्रोलर में बाहरी मेमोरी एक्सेस के लिए द्विदिशात्मक I/O के रूप में और साथ ही पता/डेटा बस के रूप में कार्य करता है।

व्याख्या:

8051 माइक्रोकंट्रोलर में बाह्य मेमोरी अभिगम के दौरान पोर्ट 2 की मुख्य भूमिका

8051 माइक्रोकंट्रोलर एक लोकप्रिय 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर है जिसे इंटेल ने 1980 में एम्बेडेड सिस्टम में उपयोग के लिए विकसित किया था। इसकी प्रमुख विशेषताओं में से एक बाह्य मेमोरी के साथ इंटरफेस करने की क्षमता है। बाह्य मेमोरी एक्सेस के दौरान पोर्ट 2 की मुख्य भूमिका को समझने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर की आर्किटेक्चर और इसकी मेमोरी इंटरफेसिंग क्षमताओं का ज्ञान होना महत्वपूर्ण है।

बाह्य मेमोरी एक्सेस के दौरान, 8051 माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम (कोड) और डेटा मेमोरी दोनों को संबोधित करने की आवश्यकता होती है जो माइक्रोकंट्रोलर के बाहर स्थित होते हैं। एड्रेसिंग तंत्र में बाह्य मेमोरी के साथ संवाद करने के लिए 16-बिट एड्रेस बस का उपयोग शामिल है। यह 16-बिट एड्रेस बस दो भागों में विभाजित है: निम्न-क्रम पता बाइट (A0-A7) और उच्च-क्रम पता बाइट (A8-A15)। निम्न-क्रम पता बाइट पोर्ट 0 द्वारा प्रदान किया जाता है, जबकि उच्च-क्रम पता बाइट पोर्ट 2 द्वारा प्रदान किया जाता है।

पोर्ट 2 एक 8-बिट द्वि-दिशात्मक I/O पोर्ट है, और बाह्य मेमोरी एक्सेस के दौरान इसकी भूमिका उच्च-क्रम पता बाइट (A8-A15) प्रदान करना है। यह माइक्रोकंट्रोलर को पोर्ट 2 से उच्च-क्रम पता बाइट और पोर्ट 0 से निम्न-क्रम पता बाइट को मिलाकर एक बड़े मेमोरी स्थान तक पहुँचने की अनुमति देता है।

आइए बाह्य मेमोरी एक्सेस के संदर्भ में पोर्ट 2 के कार्यों के बारे में अधिक गहराई से जानें:

1. पता लैचिंग: बाह्य मेमोरी तक पहुँचते समय, 8051 माइक्रोकंट्रोलर निचले 8 बिट्स (पोर्ट 0) के लिए एक बहुसंकेतक एड्रेस/डेटा बस का उपयोग करता है। इसका अर्थ है कि पता के निचले 8 बिट्स और डेटा एक ही भौतिक लाइनों को साझा करते हैं। पता को डेटा से अलग करने के लिए, एक बाह्य लैच (अक्सर एक 74LS373 या समान) का उपयोग किया जाता है। एड्रेस लैच इनेबल (ALE) सिग्नल माइक्रोकंट्रोलर द्वारा इस लैच को नियंत्रित करने के लिए उत्पन्न किया जाता है। मेमोरी एक्सेस चक्र के पहले भाग के दौरान, ALE सिग्नल उच्च हो जाता है, और निम्न-क्रम पता बाइट पोर्ट 0 पर रखा जाता है। लैच इस पता बाइट को कैप्चर करता है जब ALE उच्च होता है।

2. उच्च-क्रम पता बाइट: जब ALE सिग्नल उच्च होता है, तो उच्च-क्रम पता बाइट पोर्ट 2 पर रखा जाता है। चूँकि पोर्ट 2 उच्च-क्रम पता बाइट प्रदान करने के लिए समर्पित है, इसलिए इसे लैच करने की आवश्यकता नहीं है। उच्च-क्रम पता बाइट पूरे मेमोरी एक्सेस चक्र में स्थिर रहता है, यह सुनिश्चित करता है कि सही मेमोरी स्थान तक पहुँचा जाए।

3. मेमोरी एक्सेस: निम्न-क्रम पता बाइट के लैच होने और पोर्ट 2 द्वारा उच्च-क्रम पता बाइट प्रदान किए जाने के बाद, माइक्रोकंट्रोलर बाह्य मेमोरी से पढ़कर या उसमें लिखकर मेमोरी एक्सेस को पूरा कर सकता है। डेटा को फिर मेमोरी एक्सेस चक्र के उपयुक्त चरण के दौरान पोर्ट 0 पर रखा जाता है या उससे पढ़ा जाता है।

4. मेमोरी स्पेस विस्तार: उच्च-क्रम पता बाइट प्रदान करने के लिए पोर्ट 2 का उपयोग करके, 8051 माइक्रोकंट्रोलर 64KB तक की बाह्य मेमोरी (2^16 = 65536 बाइट्स) को संबोधित कर सकता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिन्हें माइक्रोकंट्रोलर पर आंतरिक रूप से उपलब्ध मेमोरी से अधिक मेमोरी की आवश्यकता होती है।

उदाहरण परिदृश्य:

एक ऐसे परिदृश्य पर विचार करें जहाँ 8051 माइक्रोकंट्रोलर को पता 0x1234 वाले बाह्य मेमोरी स्थान तक पहुँचने की आवश्यकता है। उच्च-क्रम पता बाइट 0x12 है, और निम्न-क्रम पता बाइट 0x34 है। मेमोरी एक्सेस चक्र के दौरान, निम्नलिखित चरण होते हैं:

• ALE सिग्नल उच्च हो जाता है, और निम्न-क्रम पता बाइट (0x34) पोर्ट 0 पर रखा जाता है।
• बाह्य लैच ALE के उच्च होने पर निम्न-क्रम पता बाइट को कैप्चर करता है।
• साथ ही, उच्च-क्रम पता बाइट (0x12) पोर्ट 2 पर रखा जाता है।
• फिर माइक्रोकंट्रोलर 0x1234 पते पर बाह्य मेमोरी से पढ़कर या उसमें लिखकर मेमोरी एक्सेस को पूरा करता है।

संक्षेप में, 8051 माइक्रोकंट्रोलर में बाह्य मेमोरी एक्सेस के दौरान पोर्ट 2 की मुख्य भूमिका उच्च-क्रम पता बाइट (A8-A15) प्रदान करना है। यह एक बड़े मेमोरी स्थान तक पहुँचने के लिए महत्वपूर्ण है और यह सुनिश्चित करता है कि पढ़ने और लिखने के संचालन के दौरान सही मेमोरी स्थान तक पहुँचा जाए।

8051 माइक्रोकंट्रोलर में होते हैं:

• 4 समानांतर I/O पोर्ट: पोर्ट 0, पोर्ट 1, पोर्ट 2, और पोर्ट 3

• प्रत्येक पोर्ट में 8 पिन होते हैं

इसलिए, कुल I/O पिन = 4 x 8 = 32

🔍 पोर्ट विवरण:

व्याख्या:

यह प्रश्न 8051 माइक्रोकंट्रोलर में XTAL1 और XTAL2 लेबल वाले पिन 18 और 19 के कार्य से संबंधित है। सही विकल्प यह पहचानना है कि इन पिन्स का उपयोग घड़ी उत्पादन के लिए दोलित्र संयोजन के लिए किया जाता है।

8051 माइक्रोकंट्रोलर में XTAL1 और XTAL2:

8051 माइक्रोकंट्रोलर को अपने संचालन को तुल्यकालन करने के लिए एक कालद सिग्नल की आवश्यकता होती है। यह कालद सिग्नल एक बाहरी क्रिस्टल या अनुनादक द्वारा उत्पन्न होता है जो XTAL1 और XTAL2 पिन से जुड़ा होता है। क्रिस्टल दोलित्र आम तौर पर एक विशिष्ट आवृत्ति पर कंपन करके एक स्थिर और सटीक कालद सिग्नल प्रदान करता है जब एक विद्युत धारा लागू होती है। इस आवृत्ति का उपयोग तब माइक्रोकंट्रोलर के आंतरिक कालद परिपथ को चलाने के लिए किया जाता है।

बाहरी क्रिस्टल (या सिरेमिक अनुनादक) XTAL1 और XTAL2 के बीच जुड़ा हुआ है। माइक्रोकंट्रोलर का आंतरिक दोलित्र परिपथ एक स्थिर कालद सिग्नल उत्पन्न करने के लिए क्रिस्टल का उपयोग करता है। इस कालद सिग्नल की आवृत्ति निर्देशों की निष्पादन गति और माइक्रोकंट्रोलर के संचालन के समग्र समय को निर्धारित करती है।

विशिष्ट संयोजन में XTAL1 और XTAL2 के बीच जुड़ा एक समानांतर-अनुनादी क्रिस्टल शामिल होता है, जिसमें प्रत्येक पिन से भूसंपर्कित तक जुड़े दो संधारित्र होते हैं। ये संधारित्र दोलित्र परिपथ को स्थिर करने में मदद करते हैं।

8051 माइक्रोकंट्रोलर का आर्किटेक्चर

• यह एक 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर है।
• यह 40 पिन DIP (डुअल इनलाइन पैकेज), 4kb रोम स्टोरेज और 128 बाइट्स रैम स्टोरेज और 2 16-बिट टाइमर के साथ बनाया गया है।
• इसमें चार समानांतर 8-बिट पोर्ट होते हैं, जो आवश्यकता के अनुसार प्रोग्रामेबल और एड्रेसेबल होते हैं। एक ऑन-चिप क्रिस्टल ऑसिलेटर को 12 मेगाहर्ट्ज की क्रिस्टल आवृत्ति वाले माइक्रोकंट्रोलर में एकीकृत किया गया है।
• सिस्टम बस सभी सहायक उपकरणों को सी.पी.यू. से जोड़ती है।
• सिस्टम बस में 8-बिट डेटा बस, 16-बिट एड्रेस बस और बस कंट्रोल सिग्नल होते हैं।
• प्रोग्राम मेमोरी, पोर्ट, डेटा मेमोरी, सीरियल इंटरफ़ेस, इंटरप्ट कंट्रोल, टाइमर और सी.पी.यू. जैसे सभी डिवाइस सिस्टम बस के माध्यम से एक साथ जुड़े हुए हैं।

8051 माइक्रोनियंत्रक एक 40-पिन DIP (दोहरा इनलाइन पैकेज) है। 

• PIN 30 को ALE (एड्रेस लैच इनेबल) कहा जाता है। इसका प्रयोग एड्रेस और डेटा बस के विबहुसंकेतन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। 
• PIN 31 को बाहरी एक्सेस इनेबल (EAE) पिन कहलाता है और इसका प्रयोग बाहरी प्रोग्राम मेमोरी एक्सेस के लिए किया जाता है। 
• PIN 29 को प्रोग्राम स्टोर इनेबल (PSEN) पिन कहा जाता है और इसका प्रयोग बाहरी प्रोग्राम मेमोरी को पढ़ने के लिए किया जाता है। 
• PIN 18 और 19 का प्रयोग एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल दोलक द्वारा उत्पादित कालद स्पंद को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। 

महत्वपूर्ण बिंदु:

8051 माइक्रोनियंत्रक का PIN आरेख। 

सूचना: PORT 0 से 3, सभी द्विदिश इनपुट/आउटपुट पिन। 

अधिकतम 64 KB क्रमादेश स्मृति (ROM) और डेटा स्मृति (RAM) प्रत्येक 8051 सूक्ष्मनियंत्रक के साथ अंतरापृष्ठ हो सकता है।

8051 के विनिर्देश:

• 4 KB बाइट ऑन-चिप क्रमादेश स्मृति (ROM)
• 128 बाइट ऑन-चिप डेटा स्मृति (RAM)
• 4 प्रतिरोध बैंक
• 128 उपयोगकर्ता-परिभाषित सॉफ़्टवेयर सूचक
• 8-बिट द्विदिश डेटा बस
• 16-बिट एकदिशीय पता बस
• 32 सामान्य प्रयोजन रजिस्टर प्रत्येक 8-बिट का
• 16-बिट कालद (आमतौर पर 2, लेकिन कम या ज्यादा हो सकते हैं)
• तीन आंतरिक और दो बाह्य अंतरायन
• चार 8-बिट द्वार, (लघु मॉडल में दो 8-बिट द्वार होते हैं)
• 16-बिट क्रमादेश गणित्र और डेटा संकेतक

व्याख्या:

एक बाधा एक घटना है जो कॉल प्राथमिकता के आधार पर किसी चीज की निरंतरता में यादृच्छिकता से होती है, आप तय करते हैं कि इसे उपेक्षित करें या इसे शामिल करे।

8051 स्थापत्य 5 बाधा स्रोत का संचालन करता है, जिनमें से दो आन्तरिक हैं (कालद बाधा), दो बाह्य हैं और एक क्रमिक बाधा है। उनके प्रत्येक बाधा का अपना सदिश पता होता है।

8051 में पुनः स्थापन पर सबसे अधिक रुकावट प्राथमिकता बाहरी बाधा 0 है।

इसलिए, विकल्प (4) सही उत्तर है।

8051 की बाधा प्राथमिकता के अनुसार, उच्च प्राथमिकता वाली बाधाओं के साथ सूक्ष्म नियंत्रक समाप्त होने तक निम्न प्राथमिकता वाली बाधाओं की सहायता की जाती है।

माइक्रोनियंत्रक 8051: 

• माइक्रोनियंत्रक उत्पाद या उपकरण की क्रिया और विशेषता को नियंत्रित करने के लिए उपकरणों के अंदर सन्निहित होते हैं। 
• इसलिए उन्हें सन्निहित नियंत्रकों के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है। वे एक विशिष्ट प्रोग्राम संचालित करते हैं और किसी एक कार्य के लिए समर्पित होते हैं। 
• वे समर्पित इनपुट उपकरण और छोटी LED या LCD डिस्प्ले आउटपुट वाले निम्न शक्ति उपकरण होते हैं। 
• माइक्रोनियंत्रक 8051 को 1981 में इंटेल द्वारा डिज़ाइन किया गया है। 
• यह एक 8 - बिट वाला माइक्रोनियंत्रक है। यह 40 पिन DIP (दोहरी इनलाइन पैकेज), ROM भण्डारण का 4 KB और RAM भण्डारण का 128 बाइट दो 16 - बिट टाइमर के साथ निर्मित होता है। 
• इसमें चार समानांतर 8 - बिट भाग शामिल होते हैं, जो आवश्यकता के अनुसार प्रोग्राम योग्य व पतायोग्य भी होते हैं। 

8051 माइक्रोनियंत्रक की विशेषताएं:

• चिप प्रोग्राम मेमोरी पर 4 KB (ROM)
• चिप डेटा मेमोरी पर 128 बाइट (RAM)
• चार रजिस्टर लिंक। 
• 8 - बिट द्विदिश डेटा बस। 
• 16 - बिट दिशाहीन एड्रेस बस। 
• प्रत्येक 8 - बिट वाला 32 सामान्य उद्देशीय रजिस्टर
• 16 बिट टाइमर

माइक्रोनियंत्रक 8051 के अनुप्रयोग:

• ऑटोमोबाइल
• वैमानिकी
• अंतरिक्ष
• रोबोटिक
• इलेक्ट्रानिक्स
• रक्षा अनुप्रयोग 
• मोबाइल संचार
• रेल वाहक
• औद्योगिक प्रसंस्करण
• चिकित्सा अनुप्रयोग

SFR (विशेष फलन रजिस्टर):

• माइक्रोनियंत्रक 8051 में 21 SFR (विशेष फलन रजिस्टर) होते हैं। SFR एड्रेस OX80 से OXff एक पता योग्य मेमोरी का ऊपरी क्षेत्र होता है। 
• इन SFR में P0, P1, P2, P3 टाइमर या काउंटर, श्रृंखला भाग और रजिस्टर संबंधित अंतरायन जैसे सभी सीमा में संबंधित रजिस्टर शामिल होते हैं। 
• DPTR - डेटा पॉइंटर 8051 का एकमात्र उपयोगकर्ता-सुलभ 16 बिट (2 - बाइट) रजिस्टर है। DPTR डेटा को सांकेतिक करने का माध्यम है। इसका प्रयोग DPTR द्वारा प्रदर्शित एड्रेस का प्रयोग करके बाहरी मेमोरी तक पहुंचने के लिए 8051 द्वारा किया जाता है। इसका प्रयोग 2 - बाइट मान को स्टोन करने के लिए किया जाता है। 
• 16 - बिट डेटा पॉइंटर भौतिक रूप से DPL (डेटा पॉइंटर निम्न) और DPH (डेटा पॉइंटर उच्च) SFR का संयोजन है। 
• डेटा पॉइंटर का प्रयोग एकल बिट (16 - बिट) रजिस्टर (DPTR के रूप में) या DPL और DPH के रूप में दो 8 - बिट रजिस्टर के रूप में किया जा सकता है। 

PSW (प्रोग्राम स्टेटस वर्ड रजिस्टर)

• यह 8 - बिट रजिस्टर है। 
• इसे फ्लैग रजिस्टर के रूप में भी संदर्भित किया जाता है। 
• इसमें स्टेटस बिट शामिल होते हैं जो CPU की वर्तमान अवस्था को प्रदर्शित करते हैं। 
• हालाँकि PSW रजिस्टर 8 - बिट चौड़ा होता है, इसका केवल 6 -बिट 8051 माइक्रोनियंत्रक द्वारा प्रयोग किया जाता है। दो अप्रयुक्त बिट उपयोगकर्ता-परिभाष्य फ्लैग हैं। 

स्टैक पॉइंटर (SP): 

• स्टैक तक पहुंचने के लिए प्रयोग किये गए रजिस्टर को स्टैक पॉइंटर रजिस्टर के रूप में जाना जाता है। 
• यह 8 - बिट चौड़ा होता है और 00 से FFH तक मान ले सकता है। 
• जब 8051 प्रारंभ होता है, तो SP रजिस्टर में 07H का मान शामिल होता है जिसका अर्थ है कि RAM स्थान 08 स्टैक के लिए प्रयोग किया जाने वाला पहला स्थान है। 
• यह स्थान के केंद्र को बताता है जहाँ nवें मान को स्टैक से हटाया जाना होता है। 
• जब एक मान को स्टैक में डाला जाता है, तो SP का मान संवर्धित होता है और फिर मान परिणामी मेमोरी स्थान पर संग्रहित होता है। 
• जब मान को स्टैक से निकाला जाता है, तो मान SP द्वारा सूचित मेमोरी स्थान से वापस चला जाता है, और फिर SP का मान कम हो जाता है। 

PC (प्रोग्राम काउंटर):

• यह दो बिट (16 - बिट) एड्रेस होता है जो 8051 को यह बताता है कि निष्पादित किया जाने वाला अगला निर्देश मेमोरी में पाया जा सकता है। 
• PC 0000H पर तब प्रारंभ होता है जब 8051 प्रारंभ होता है और निर्देश के निष्पादित होने के बाद प्रत्येक बार बढ़ता है। 
• PC सदैव 1 से नहीं बढ़ता है क्योंकि ऐसी स्थितियों में समान निर्देशों को 2 या 3 बाइट की आवश्यकता हो सकती है, इसलिए PC, 2 या 3 संवर्धित होगी। 
• शाखा, उछाल और अंतरायन प्रक्रिया अगले अनुक्रमिक स्थान के अलावा एड्रेस के साथ PC को भारित करता है। 

सूचना:

प्रोग्राम काउंटर (PC):

• प्रोग्राम काउंटर निष्पादित किए जाने वाले अगले निर्देश के लिए एक संकेतक के रूप में कार्य करता है और इसमें सदैव अगले निर्देश के मेमोरी स्थान का 16 - बिट एड्रेस शामिल होता है।
• यह एक 16 बिट रजिस्टर है क्योंकि 8085 में 16 एड्रेस लाइनें होती हैं
• प्रोग्राम काउंटर को प्रोसेसर द्वारा अद्यतन किया जाता है और यह प्रोसेसर के पूरे निर्देश को प्राप्त करने के बाद अगले निर्देश की ओर इंगित करता है।

स्टैक संकेतक:

• स्टैक संकेतक भी एक विशेष उद्देशीय रजिस्टर है जिसका प्रयोग स्टैक के शीर्ष के स्थान को निर्देशित करने के लिए किया जाता है।
• चूँकि स्थान को 16 बिट का प्रयोग करके निर्दिष्ट किया जाता है, स्टैक संकेतक 16 बिट वाला रजिस्टर है।

संचायक: एक संचायक, एक ऐसा रजिस्टर होता है जिसमे मध्यवर्ती, अंक-गणितीय एवं तर्कपूर्ण परिणाम संग्रहित किये जाते हैं।

व्याख्या:

माइक्रोनियंत्रक 8051: 

• माइक्रोनियंत्रक उत्पाद या उपकरण की क्रिया और विशेषता को नियंत्रित करने के लिए उपकरणों के अंदर सन्निहित होते हैं। 
• इसलिए उन्हें सन्निहित नियंत्रकों के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है। वे एक विशिष्ट प्रोग्राम संचालित करते हैं और किसी एक कार्य के लिए समर्पित होते हैं। 
• वे समर्पित इनपुट उपकरण और छोटी LED या LCD डिस्प्ले आउटपुट वाले निम्न शक्ति उपकरण होते हैं। 
• माइक्रोनियंत्रक 8051 को 1981 में इंटेल द्वारा डिज़ाइन किया गया है।
• यह एक 8 - बिट वाला माइक्रोनियंत्रक है। यह 40 पिन DIP (दोहरी इनलाइन पैकेज), ROM भण्डारण का 4 KB और RAM भण्डारण का 128 बाइट दो 16 - बिट टाइमर के साथ निर्मित होता है। 
• इसमें चार समानांतर 8 - बिट भाग शामिल होते हैं, जो आवश्यकता के अनुसार प्रोग्राम योग्य व पतायोग्य भी होते हैं। 

FR’s (विशेष फलन रजिस्टर):

• माइक्रोनियंत्रक 8051 में 21 SFR (विशेष फलन रजिस्टर) होते हैं। SFR एड्रेस OX80 से OXff एक पता योग्य मेमोरी का ऊपरी क्षेत्र होता है। 
• इन SFR में P0, P1, P2, P3 टाइमर या काउंटर, श्रृंखला भाग और रजिस्टर संबंधित अंतरायन जैसे सभी सीमा में संबंधित रजिस्टर शामिल होते हैं। अतः विकल्प (1) सही उत्तर है।

• 8051 माइक्रोनियंत्रक में बैंक0, बैंक1, बैंक2, बैंक3, जैसे चार रजिस्टर बैंक शामिल होते हैं जिसे PSW (प्रोग्राम स्टेटस वर्ड) रजिस्टर द्वारा चुना जाता है।
• 8051 में 32 सामान्य-उद्देशीय रजिस्टर होते हैं और प्रत्येक रजिस्टर का आकार 8 -बिट होता है।
• इसमें 16 -बिट वाले दो रजिस्टर होते हैं और वे डेटा पॉइंटर (DTPR) और प्रोग्राम काउंटर (PC) होते हैं।

8051 माइक्रोनियंत्रक में:

• आंतरिक RAM (डेटा मेमोरी) - 128 बाइट
• आंतरिक मेमोरी (कूट मेमोरी) - 4 kB (ROM)
• टाइमर/काउंटर - 2
• अंतरायन की संख्या - 5
• I/O पिन - 32
• श्रृंखला पोर्ट - 1

ALE:

ALE यानी एड्रेस लैच एनेबल के लिए 8051 माइक्रोनियंत्रक के पिन 30 का उपयोग किया जाता है।

• यह एक सक्रिय-उच्च इनपुट नियंत्रण सिग्नल है।
• ALE सिग्नल का उपयोग बाहरी मेमोरी इंटरफेसिंग के दौरान पोर्ट 0 के बहुसंकेतित एड्रेस / डेटा बस के विबहुसंकेतन के लिए किया जाता है।
• प्रत्येक मशीन चक्र में, 2 ALE स्पंद होते हैं
• ALE का उपयोग यह जांचने के लिए भी किया जाता है कि उपकरण काम कर रहा है या नहीं।

गैर-परिवर्तनशील मेमोरी कंप्यूटर मेमोरी का वह प्रकार है जो सुरक्षित रखे गए डेटा को बिजली बंद होने के बाद भी सुरक्षित रूप से रख सकती है।

गैर-परिवर्तनशील मेमोरी के कुछ उदाहरण EEPROM (विद्युतीय रूप से मिटाए जाने योग्य प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी), ROM, हार्ड डिस्क, फ्लॉपी डिस्क इत्यादि हैं।

दिए गए विकल्पों में से केवल EPROM एक गैर-परिवर्तनशील मेमोरी है, शेष सभी स्थिर मेमोरी हैं।

• SRAM (स्टैटिक RAM) रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) है जो इसकी मेमोरी में डेटा बिट को तब तक बनाए रखता है जब तक बिजली की आपूर्ति की जा रही होती है।
• एक गतिशील RAM चिप के अंदर, प्रत्येक मेमोरी सेल में एक बिट जानकारी संग्रहित होती है और यह दो भागों: ट्रांजिस्टर और संधारित्र से बना होता है।
• चूँकि DRAM में संधारित्र होता है, यह लगातार धारा का रिसाव करता है। इसलिए इसे बार-बार रिफ्रेश करने की आवश्यकता होती है जिससे बिजली की अधिक खपत होती है।
• अस्थिर मेमोरी वो होती हैं जो केवल कुछ समय की अवधि के लिए डेटा रखती हैं।
• कैश और मुख्य मेमोरी इसे तब तक पकड़ें, जब तक बिजली चालू न हो और बाद में इसे बरकरार न रखें। तो वे अस्थिर यादें हैं।