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Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 1 Microcontroladores 8051 Introdução: – Arquitetura Básica de Microcomputador –Conceitos Básicos –Ciclo de instrução.

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1 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 1 Microcontroladores 8051 Introdução: – Arquitetura Básica de Microcomputador –Conceitos Básicos –Ciclo de instrução –Evolução dos Microprocessadores

2 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 2 Conceitos Básicos: Arquitetura Básica de Microcomputador (Von Neuman) Microprocessador (CPU) Memória Dados (RAM) I/O Bus de Endereços Bus Controle Bus de Dados Programa (ROM)

3 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 3 Bit: (Binary Digit - 0 ou 1) - Menor informação digital possível; Byte: Um termo especial, usado para designar palavra de oito bits. Um byte sempre é constituído de oito bits, sendo este tamanho da palavra da maioria dos sistemas microcontrolados atuais. Registradores: conjunto de flip-flops para Armazenamento temporário de dados- 8 bits, 16 bits, 32 bits, etc; Conceitos Básicos: Bit Nibble Byte Word

4 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 4 Conceitos Básicos: Hardware: Atualmente não é mais considerada a parte “imutável”do Microcomputador Software: –Instrução: Comando específico de um microprocessador (movimentação de dados, operações aritméticas e lógicas, etc.); –Programa: Seqüência lógica de instruções que podem ser reconhecidas pelo microprocessador, que quando executadas em uma ordem correta, resulta na finalização de uma função ou algoritmo Firmware: Programa de função bastante específica que está armazenado em memória não volátil;

5 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 5 Conceitos Básicos: Tipos de instruções encontradas nos microprocessadores: –Movimentação de dados; –Aritméticas; –Lógicas; –Saltos e desvios no programa; –Controle interno Exemplo de formação das instruções: D7D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Instrução de 1 byte: (código operacional) D7D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Instrução de 2 bytes: (código operacional) (segundo byte) D7D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Instrução de 3 bytes: (código operacional) (segundo byte) (terceiro byte)

6 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 6 Conceitos Básicos: Conceitos importantes: –Estado –Ciclo de máquina –Ciclo de Busca –Ciclo de execução; –Ciclo de instrução TiTi Ciclo de busca – M1 Ciclo de execução Ciclo de instrução M2M2 M3M3

7 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 7 Conceitos Básicos: Dinâmica de um sistema microprocessado O microcomputador é um sistema de processamento capaz de buscar e executar instruções (programas) alocados em memória; Após a energização do microcomputador, é gerado um sinal de reset que zera o Program Counter (PC); O microprocessador irá buscar e executar a instrução que está localizada no endereço de memória definida pelo PC;

8 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 8 Evolução dos Microprocessadores Microprocessadores de 8 / 16 bits Microcomputadores de 8/16 bits S.O. 8/16 bits Aplicações de propósito geral Aplicações específicas Microprocessadores 32 / 64 bits Expansão de barramentos Expansão de clock Uso intenso de armazenamento secundário Hierarquia de memória Casamento com o S.O. Pipeline Microcontroladores 4 / 8 / 16 bits Sistemas dedicados Apenas um processamento por vez Integração de I/O e memória S.O. Kernels Instruções voltadas para controle Computação Real time

9 Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores 9 Microprocessador vs. Microcontrolador Microprocessador CPU => stand-alone, RAM, ROM, I/O, timers são separados; O projetista pode decidir a quantidade de ROM, RAM e ports de I/O; Expansível Versatilidade Uso geral Microcontrolador CPU, RAM, ROM, I/O e timer estão integrados em um chip Quantidade fixa de elementos on-chip (ROM, RAM, I/O ports) Para aplicações onde custo, potência e espaço são fatores críticos; Uso específico


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