Sistemas Digitais Microprocessados

Apresentação em tema: "Sistemas Digitais Microprocessados"— Transcrição da apresentação:

1 Sistemas Digitais Microprocessados
Microcontroladores Sistemas Digitais Microprocessados (SDM) AULA3 –parte A Profa. Ana T. Y. Watanabe

2 Microcontroladores “Bem-aventurado o homem que acha sabedoria, e o homem que adquire conhecimento;” Provérbios 3:13

3 OBJETIVO DA AULA Temporização e Execução de Instruções
Linguagem do computador: Assembly Classificação das Instruções: * Movimentação de Dados * Manipulação de Bits * Aritméticas e Lógicas * Teste e Desvio * Controle do Processador Modos de endereçamento Exercícios de fixação

4 Temporização e Execução de Instruções
O sistema de relógio (clocking system) do microcontrolador é responsável por gerar os pulsos de clock que fazem as instruções, a CPU e os periféricos funcionarem em sincronia corretamente. O clocking system do HCS08QG8 é o ICS (Internal Clock Source). O sistema ICS engloba basicamente um circuito FLL (Frequency-Locked Loop) que pode receber sinal de clock de uma fonte interna ou externa.

5 Temporização e Execução de Instruções
O circuito FLL gera um sinal comparando a frequência gerada por um oscilador digital (DCO) com a frequência do sinal de referência interna ou externa; A saída deste módulo é chamada ICSOUT; Esta saída é dividida por dois gerando o barramento de Clock (BUSCLK).

6 Módulo ICS (Internal Clock Source)

7 Temporização e Execução de Instruções
Uma instrução necessita de no mínimo um ciclo de barramento ( ou dois ciclos de clock) para ser executada;

8 Temporização e Execução de Instruções
Exemplo: ICSOUT = 16MHz =>> BUSCLK = 8MHz No melhor caso: instrução em um ciclo de barramento; Equivale: 125ns ou 8 milhões de instruções por segundo (8 MIPS); Tempo médio: 4 ciclos de barramento; Equivale: 500ns ou 2 milhões de instruções por seg. (2 MIPS);

9 Linguagem do computador: Assembly
Qual a linguagem com que o computador se comunica? Linguagem binária (zeros e uns) Um programa => sequência de comandos (conjunto de bits agrupados em 4, 8, 16, 32 ou 64 elementos dependendo da CPU).

10 Linguagem do computador: Assembly
O microcontrolador ou microprocessador possui um conjunto de instruções (opcodes) próprias. É imperativo conhecê-las para que se possa escrever um programa para ele. Os fabricantes para facilitar disponibilizam uma linguagem alternativa => linguagem Assembly. Na realidade, constitui-se apenas em nomear ou “apelidar” os opcodes, de forma a se memorizar e entender sua forma mais clara e simples.

11 Linguagem do computador: Assembly
A linguagem assembly é constituído de mnemônicos que são abreviações (em inglês) das operações efetuadas pelas intruções. Ex.: LDA #$0A ; carrega A com 10 CMP $ ; compara A com o conteúdo do end. $80 BEQ FIM ; se a comparação for igual vai para fim LDA = LoaD Acumulator (carregar acumulador) CMP = CoMP (comparar) BEQ = Branch if EQual (desvie se igual)

12 Linguagem do computador: Assembly
Observe que as instruções vem acompanhados de valores ou palavras. Estes elementos são chamados de operandos da instrução e possuem o propósito de complementá-la. Estes operandos podem ser valores: imediato, registrador e memória.

13 Linguagem do computador: Assembly
Montador Assembler. Este é o programa que transforma o código escrito na linguagem Assembly em linguagem de máquina, substituindo as instruções, variáveis pelos códigos binários e endereços de memória correspondentes. Os compiladores de várias linguagens de alto nível fazem a compilação dos programas em duas etapas, na primeira transformando o código fonte em código Assembly e em seguida gerando o binário com a ajuda de um Assembler.

14 Classificação das Instruções:
1)Movimentação de Dados: efetua a carga, movimentação e manipulação de dados (bytes ou words); 2)Manipulação de Bit: setar/apagar um bit na memória ou em um registrador; 3)Aritméticas e Lógicas: realizar operações matemáticas ou lógicas;

15 Classificação das Instruções:
4)Teste Condicional e Desvio: realizar testes e desvios no fluxo de programa; 5)Controle do Processador: Controle interno do processador.

16 Modos de Endereçamento:

17 Modos de Endereçamento

18 Modos de Endereçamento

19 Modos de Endereçamento

20 Modos de Endereçamento

21 Modos de Endereçamento

22 Modos de Endereçamento

23 Modos de Endereçamento

24 Modos de Endereçamento

25 Exercício: Escreva um programa que lê o conteúdo do acumulador previamente carregado com o conteúdo da memória do endereço $007F. A seguir, testa se o “bit” menos significativo é igual a 1. Em caso positivo, acende o led (bit 0) na porta de saída A ($0000), caso contrário, acende outro led (bit 1) na porta de saída A ($0000). Os leds devem ser devidamente configurados, sendo que acende com nivel 0.