MCS-51 mimarisi (yaygın adıyla 8051), mikrodenetleyici dünyasının "klasik" ve en öğretici yapılarından biridir. Intel tarafından 1980’lerin başında geliştirilmiş olmasına rağmen, basitliği ve verimliliği sayesinde bugün hala endüstriyel kontrol sistemlerinden eğitim setlerine kadar geniş bir yelpazede kullanılmaktadır.
1. MCS-51 Nedir?
MCS-51, Intel tarafından geliştirilen 8-bit bir mikrodenetleyici ailesidir. İlk modeli olan 8051, RAM, ROM, I/O portları ve zamanlayıcıları (timer) tek bir çip üzerinde toplayarak döneminde devrim yaratmıştır. Bugün Atmel (Microchip), NXP, Silicon Labs gibi birçok üretici, bu mimarinin geliştirilmiş versiyonlarını (8052, 80C51 vb.) hala üretmektedir.
2. Temel Donanım Özellikleri
- Bir MCS-51 mikrodenetleyicisinin standart mimarisi genellikle şu bileşenleri içerir:
- 8-Bit CPU: Tüm aritmetik ve mantıksal işlemler 8-bitlik bir işlemci tarafından yürütülür.
- Hafıza Yapısı: En karakteristik özelliği Harvard Mimarisi kullanmasıdır (Program hafızası ve Veri hafızası birbirinden ayrıdır).
- 4 KB ROM: Program kodlarının saklandığı alan.
- 128 Byte RAM: Değişkenlerin ve geçici verilerin tutulduğu alan.
- Giriş/Çıkış (I/O) Portları: Toplamda 32 adet (4 adet 8-bitlik port: P0, P1, P2, P3) programlanabilir pin bulunur.
- Zamanlayıcılar (Timers): Genellikle 2 adet 16-bit zamanlayıcı/sayıcı mevcuttur.
- Seri İletişim: Full-duplex UART desteği ile bilgisayar veya diğer cihazlarla haberleşebilir.
3. Adresleme ve Mimari Yapı
MCS-51'i diğerlerinden ayıran en önemli özelliklerden biri Boole İşlemcisi (Bit-addressable memory) içermesidir. Yani sadece byte düzeyinde değil, RAM üzerindeki belirli bitler üzerinde de doğrudan işlem yapabilirsiniz. Bu özellik, düşük seviyeli donanım kontrolünde büyük avantaj sağlar.
4. Kullanım Alanları
Neden hala MCS-51 öğreniliyor veya kullanılıyor?
- Eğitim: Mikroişlemci mantığını anlamak için en temel ve dökümanı bol mimaridir.
- Düşük Maliyet: Basit kontrol mekanizmaları için çok ekonomiktir.
- Endüstriyel Otomasyon: Sensör okuma, motor kontrolü ve basit kullanıcı arayüzlerinde yaygındır.
Yazınızda "CISC" (Complex Instruction Set Computer) yapısındadadır ve genellikle Assembly veya Embedded C dilleriyle programlanır.
