Transcript Introdução aos Microcontroladores

Microcontroladores
Uma visão geral
Tópicos
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Introdução
Definição de Microcontrolador
Tipos de Microcontroladores
Arquitetura Básica
Unidade Central de Processamento
Sistema de Clock
Memória
I/O
o Portas
• Temporizadores
Introdução
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Lógica Sequencial e Combinacional
Microprocessadores
FPGA
Microcontroladres
Definição de Microcontrolador
Um microcontrolador é basicamente um dispositivo que
integra, em um mesmo microchip, componentes de um
sistema microprocessado. Contém uma microprocessador,
ROM, RAM, E/S entre outros circuitos específicos, tudo num
mesmo encapsulamento.
Arquitetura Básica
Unidade Central de Processamento
• O bloco capaz de multiplicar, dividir, somar, subtrair etc,
e mover os dados de lugar para outro é chamado CPU
(central processing unit). As regiões de memória internas
na CPU são chamadas de registradores.
• Registradores são locais de memória cujo papel é ajudar
a executar várias operações matemáticas ou quaisquer
outras operações com os dados.
Sistema de Clock
• Todo sistema computacional utiliza um clock para fornecer a
CPU uma maneira de se mover de instrução em instrução,
em uma seqüência pré-determinada.
• Uma fonte de clock de alta freqüência é utilizada para
controlar o sequeciamento das instruções da CPU.
• Normalmente as CPUs dividem a freqüência básica do
cristal por 2 ou mais para chegar ao clock do barramento
interno.
• Cada ciclo de leitura ou escrita a memória é executado em
um ciclo de clock do barramento interno, também
denominado ciclo de barramento (bus cycle).
Memória
• A Memória de um microcontrolador consiste em locais os
dados estão, ou serão, armazenados.
• Para conhecer a fundo um microcontrolador você deve
saber como sua memória está organizada.
• Para definir as configurações do funcionamento de um uC
a você deve setar ou limpar os bits na memória.
• Endereçar um local de memória é apenas selecionar este
local para ser utilizado.
• Na família 8051 a memória é dividida em memória de
programa e memória de dados.
Memória
• Na Memória de Programas estão alocadas as posições
alvos de interrupções. Em cada uma dessas posições,
deve iniciar a rotina que serve à respectiva interrupção. O
espaçamento entre essas posições fixas é de 8bytes.
• A Memória de Dados é utilizada para armazenar os dados
manipulados no programa.
I/O
• O sinais de entrada e saída de dados são realizados
através das chamadas "portas".
• Existem varios tipos de porta : entrada, saída ou
bidirecional.
• Primeiramente definimos quais portas utilizaremos e então
enviamos ou recebemos dados dela.
• O acesso às portas é parecido ao acesso à memória.
Portas
• As portas são a ligação física com o mundo (pinos no CI).
• Em um microcontrolador podemos encontrar um número
variádo de portas com quantidade de bits diferentes.
Ex.:
PIC12F675 em uma porta com 6 bits
AT89C51 tem 4 portas com 8 bits cada.
PIC16F628 tem 2 portas com 8 bits
Temporizadores
• Periférico independente do processamento do
microcontrolador.
• Contam o tempo de acordo com o clock do sistema e
geram uma interrupção quando a contagem acaba.
• Nos microcontroladores mais comuns são de 8 ou 16 bits.