MHS 80C31

Definizione

Il MHS 80C31 è un microcontrollore/microprocessore 8 BIT della famiglia MCS-51 (core tipo 8051) in versione ROMLESS, cioè senza ROM programma interna. È pensato per sistemi embedded in cui il firmware risiede in memoria esterna, mantenendo però sul chip le funzioni tipiche della famiglia: CPU, RAM interna, porte I/O, TIMER/COUNTER, interfaccia seriale e circuiti di oscillatore/clock.

Memoria: “da 32 a 64K di RAM” (visione corretta a livello di sistema)

Quando si dice che può contenere “da 32 a 64K di RAM”, nella pratica si intende la RAM esterna indirizzabile dal dispositivo (spazio dati esterno), che può essere dimensionata dal progettista in base alla scheda:

• Configurazioni con RAM esterna più piccola (ad esempio 32 KB) per applicazioni compatte.

• Configurazioni con RAM esterna fino a 64K quando servono buffer, tabelle o aree dati più ampie.

In parallelo, il chip dispone anche di una piccola RAM interna (tipicamente 128 BYTE) utile per stack e variabili “calde” a bassa latenza.

Linee di I/O: 32 linee parallele

La dotazione di 32 linee I/O corrisponde a 4 porte da 8 bit. Queste porte possono essere usate:

• Come I/O digitale generico (ingressi sensori, uscite verso LED/relè tramite driver, ecc.).

• Come linee multiplexate per bus esterno (in particolare Port 0/Port 2 nelle classiche configurazioni 8051 con memoria esterna).

Timer/counter: tre contatori/timer a 16 bit

Il profilo che hai indicato include tre TIMER/COUNTER a 16 BIT, utili per:

• Time-base di sistema e tick periodici.

• Misure/contatori evento (impulsi su pin dedicati).

• Temporizzazioni di protocolli e sequenze di controllo.

Nota tecnica: in alcune implementazioni “8051-classiche” i timer sono due; in altre varianti evolute (spesso indicate come 80C31/80C32 “family”) si trova un terzo blocco timer. In questa relazione ho mantenuto il profilo da te richiesto (tre timer).

Porta seriale: multiprocessore, espansione I/O, full duplex UART

La porta seriale integrata è tipicamente una UART full duplex, utilizzabile in tre modi pratici:

• Comunicazioni multiprocessore: modalità con riconoscimento indirizzo/filtraggio, utile su bus seriali condivisi (più nodi).

• Espansione I/O: collegamento a shift register, expander seriali o sottosistemi che riducono cablaggi paralleli.

• UART full duplex: comunicazioni bidirezionali con periferiche, diagnostica, console di servizio o interfacce industriali (tramite transceiver esterni).

Oscillatore e clock su chip

Il dispositivo integra i circuiti di oscillatore e clock:

• Supporto a quarzo/risuonatore sui pin dedicati.

• Possibilità di clock esterno (in base alla configurazione).

Questa integrazione semplifica la scheda e rende più prevedibili i timing di esecuzione e delle periferiche (timer/seriale).

Schizzo dei collegamenti più importanti

                 ┌──────────────────────────────┐
                 │        EPROM / FLASH          │
                 │     (programma esterno)       │
                 └──────────────┬───────────────┘
                                │ bus codice (addr/data + control)
                                ▼
                       ┌──────────────────┐
                       │     MHS 80C31    │
                       │ MCU 8 BIT ROMLESS│
                       │ RAM interna      │
                       │ 32 I/O           │
                       │ 3× TIMER 16 BIT  │
                       │ UART full duplex │
                       │ OSC/CLK on-chip  │
                       └───────┬──────────┘
                               │
                               ├────────► I/O parallelo → sensori / driver / latch / LED
                               │
                               ├────────► UART → multiprocessore / espansione / debug
                               │
                               └────────► RAM esterna (opz.) → 32K…64K (spazio dati)

Tabella 1 – Dati di identificazione e specifiche (italiano)

Tabella 2 – Aspetti operativi e progettuali (italiano)

In particolare questo MHS P-80C31 aveva le seguenti caratteristiche : 

• P80C31BH Maximum Operating Temp (øC):70
• Memory Addressing Range:64k
• Max Instruction Length (bits):24
• Number of Addressing Modes:7
• Min Instruction Length (bits):8
• Number of Maskable Interrupts:6
• Military/High-Rel:N
• Number of Interrupt Lines:2
• Package Style:DIP
• Clock Frequency - Max. (Hz):12M
• Clock Frequency - Min. (Hz):3.5M
• Description:Prog full duplex serial;111 instructions
• No. of I/O Ports:4
• # Pins:40
• Mounting Style:T
• Nom. Supp Volt:5
• Number of I/O Lines:32
• On-Chip RAM (Bytes):128
• Tech.:CMOS