Microcontroladores e Sistemas Embarcados O que é um sistema embarcado? Uma única tarefa Interage continuamente com o ambiente Sensores Atuadores Requer do projetista conhecimentos em: Controle de processos Sistemas de tempo real Aquisição de dados Eficiência do programa O que é um microcontrolador? Microprocessador Memória de programa Memória de dados Dispositivos de entrada e saída Interfaces paralelas Interfaces seriais Conversores A/D e D/A Controlador PWM Contadores / Temporizadores ... Tudo num mesmo chip! Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Microcontroladores no mercado Existe uma diversidade enorme de fabricantes e modelos LINHA PIC (Microchip) LINHA AVR (Atmel) LINHA 8051 (Philips, Dallas, Intel, Cygnal, Texas, TDK, Siemens ... ) Z8 Encore (Zilog) HC08 (Motorola) ... Qual escolher? Capacidade de processamento 8 bits (16 bits – 32 bits) 4 – 40Mhz Periféricos necessários Capacidade de memória Programa Dados Outros fatores Ferramentas disponíveis Formato físico Continuidade / Reaproveitamento de projeto Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Microcontroladores PIC Porquê? Líder de mercado Simplicidade Baixo custo Popularidade Características RISC (35 instruções) Arquitetura Harvard 8 a 84 pinos Mais de 180 modelos Código reaproveitável Pinagens compatíveis Vários periféricos Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Microcontrolador PIC 16F84 Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Microcontrolador PIC 16F84 Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Microcontrolador PIC 16F84 - pipeline Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br W = (work) Registrador de trabalho (Acumulador) Pilha = 8 níveis Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br Programa 0x0000 a 0x1FFF 1k x 14bits Dados RAM: 0x0C a 0x4F 68 bits EEPROM: 0x00 a 0x3F 64 bits SFR x GFR Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br Instruções RISC Apenas 35 Qquer proc. Simples Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br

Outro exemplo – Dallas DS80C400 High-Performance Architecture Single 8051 instruction cycle in 54ns DC to 75MHz clock rate Flat 16MB address space Four data pointers with auto-increment/decrement and select-accelerate data movement 16/32-bit math accelerator Multitiered Networking and I/O 10/100 Ethernet Media Access Controller (MAC) CAN 2.0B controller Three full-duplex hardware serial ports Up to eight bidirectional 8-bit ports (64 digital I/O pins) Robust ROM Firmware Supports network boot over Ethernet using DHCP and TFTP Full, application-accessible TCP/IP network stack Supports IPv4 and IPv6 Antonio M. Moreiras – antonio@moreiras.eng.br