PICmicro Microcontrolador Sistemas Digitais II (Documento em versão Draft ainda em elaboração) José Carlos Fonseca 14 de Janeiro de 2003

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Resumo Introdução Vários tipos de arquitectura Os microcontroladores PIC PIC16F84 Diagrama de blocos Memória de programa Memória de dados Recursos auxiliares Pinagem Circuito de teste Programação Memória ALU e W PC e Stack Portos Timer Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Introdução Estrutura de um computador Memória – São armazenados os programas e os dados CPU (Unidade de Processamento Central) – Interpreta as instruções do programa de execução e executa as operações correspondentes . Dentro do processador, a Unidade de Controle é a que interpreta ou traduz as instruções e um Processador que realiza as operações de cada instrução Periféricos – São dispositivos de Entrada e Saída mediante os quais se introduzem informações e se recolhem os dados. (teclado, rato, monitor, modem, etc.) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Introdução Microcontrolador É um computador dentro de um circuito integrado. Graças à evolução tecnológica é possível integrar num único chip todos os componentes de um computador. Devido às suas dimensões tem pouca memória, o seu processador só reconhece algumas instruções básicas e está limitado na ligação directa a periféricos específicos Encontram-se normalmente embebidos nos equipamentos, tais como teclados, ratos, televisões, máquinas de lavar, alarmes, jogos electrónicos, relógios, automóveis, robots, telemóveis, etc. Um microcontrolador embebido está dedicado a essa tarefa específica, enquanto que um computador de uso geral está preparado para um uso mais diferenciado Segundo a Dataquest, no ano 1999, foram usados 15 vezes mais microcontroladores do que processadores Segundo a Dataquest, no ano 2000, havia uma média de 240 microcontroladores num lar americano Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Processador vs Microcontrolador Um microprocessador é um circuito muito complexo, em forma de circuito integrado, que pode conter entre alguns milhares (Z80) a 7 milhões de transístores (Pentium II). Estes transístores internos constituem os mais diversos circuitos lógicos: como contadores, registos, descodificadores, e muitos outros. Estes circuitos lógicos são dispostos de maneira complexa, dando ao microprocessador a capacidade de executar operações lógicas, aritméticas e de controlo. É um sistema aberto porque a sua configuração é variável de acordo com a aplicação a que se destina O microcontrolador integra num único componente os três elementos principais na arquitectura de um computador: CPU, memória e I/O Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Processador vs Microcontrolador Os microcontroladores dispõem sempre de I/O digital ou analógica, o que não se verifica nos microprocessadores A memória interna só de leitura verifica-se apenas nos microcontroladores (pode ser ROM, já programada de fábrica, pode ser programável pelo utlizador ou pode mesmo não existir internamente) O barramento de dados dos microprocessadores tem um maior número de bits, uma vez que a sua área de aplicação é mais exigente ao nível do processamento da informação; Dos microcontroladores, por outro lado, espera-se uma aplicação mais diversificada e menos exigente nesse ponto; São ainda pouco utilizados microcontroladores de 16 bits Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca CISC vs RISC CISC (Complex Instruction Set Computers) RISC (Reduced Instruction Set Computers) O PIC16F84 é RISC Um CISC tende a ter um grande número de instruções, cada uma executando uma permutação diferente da mesma operação Um RISC tem um número mínimo de instruções que permite ao utilizador desenhar as suas próprias instruções, em vez de usar as que o desenhador do processador oferece Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Arquitectura de Princeton (Von Neumann) Como resultado de um pedido do governo dos EUA, as Universidades de Princeton e de Harvard criaram arquitecturas de computadores para serem usadas no cálculo das tabelas de artilharia de Navel Em 1945 Von Neumann estabeleceu as bases para a construção de computadores. Desenhou uma máquina em que existia um bloco, unidade de controlo, capaz de descodificar um conjunto de instruções. Um processador que realiza as operações que as instruções implicam. Um grande armazém servia para guardar as instruções dos programas e dos dados. A unidade de interface de memória é responsável pela gestão do acesso à memória. Um último bloco permitia a transferência de informação aos periféricos exteriores Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Arquitectura de Princeton (Von Neumann) A vantagem é a simplicidade de acesso à memória. Possui um barramento único para aceder à memória (endereços, dados e controlo) O grande inconveniente é o facto da memória do programa e dos dados ser comum, pois impede que se possa aceder ao programa e aos dados simultaneamente e muitas vezes o tamanho dos dados é diferente do tamanho das instruções Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Arquitectura de Harvard Existem duas memórias diferentes e independentes, uma para as instruções e outra para os dados. Isto permite realizar acessos simultâneos a ambas as memórias. Esta arquitectura tende a executar as instruções em menos ciclos de relógio. As duas memórias podem também ter palavras de comprimento diferentes. No caso do PIC16F84 a memória de programa é Flash e possui 1024 posições de 14 bits cada. A memória de dados tem uma capacidade muito menor e um tamanho típico de 8 bits Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Princeton Vs Harvard Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Micro-coded vs Hard-coded A execução de cada instrução é, de facto, um conjunto de passos. Para executar esses passos podem ser usadas duas aproximações: Micro-coded – É um processador dentro do processador. Uma máquina de estados executa cada instrução como um endereço para uma subrotina de instruções que depois são executadas pela lógica do microCode Instruction Decode and Processor. O PIC é Micro-coded Hard-coded – Usa o padrão de bits da instrução para aceder a lógica combinatória específica da instrução executando-a Um processador micro-coded é mais simples que o hard-coded, podendo ser mais rapidamente implementado. Facilita as revisões e actualizações do código. No entanto é mais lento que o hard-coded, pois as instruções são executadas em maior número de ciclos de relógio Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Fabricantes de microcontroladores Intel – Pai dos microcontroladores, tendo desenvolvido na década de 70, o 8048. Teve muito sucesso com o 8051 Motorola – Ocupou o primeiro lugar na década de 90 com o 68HC11 usando a tecnologia HCMOS Microchip – Fabricante dos PIC (Peripheral Interface Controller) passou do 20º lugar em 1990 para o 2º lugar em 2000 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Características das famílias de PICS Produto Família Exec./instrução Nº de instruções PIC12CXXX Gama anã (básica e média de 8 pinos) 1000ns/4Mhz; 10 Mhz 33/35 instruções PIC16C5X Gama básica 200ns / 20Mhz 33 inst. de 12 bits PIC16CXXX Gama média 200ns / 20 Mhz 35 inst. de 14 bits PIC17CXXX Gama alta 120 ns / 33Mhz 58 inst. de 16 bits PIC18CXXX Gama melhorada 10 MIPS / 40 Mhz 77 inst. de 16 bits Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Gama de Microcontroladores Low-End - Subset reduzido de instruções; Sem tratamento de interrupções; Menor disponibilidade de memória RAM; Sem I/O avançado; Instrução de 12bits; Ex: PIC 12C5xx; Não deve ser utilizado para novas aplicações ou em aprendizagem. MidRange - Baseado na organização dos Low-End; Tratamento de interrupções; Timers; Quantidade razoável de memória RAM; Tipos avançados de I/O; Instrução de 14bits; Caracterizado como sendo de uso geral; Ex: PIC 16C7xx High-End - Instruções de 16 bits; Acesso a todos os registos directamente; Múltiplos vectores de interrupção; Família: PIC 17Cxx Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Quanto à memória do Programa PIC 16 Cxxx - Memória EPROM PIC 16 CRxxx - Memória ROM PIC 16 Fxxx - Memória FLASH Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Execução de instruções Pipeline de instruções em dois estágios: Fase de busca (fetch) – Procura-se o código binário da instrução na memória do programa Fase de execução – Interpreta-se o código, buscam-se os operandos e executa-se a operação que implica A fase de fetch faz uma eficiente utilização de memória já que cada instrução é recuperada da memória em apenas um ciclo Cada uma das fases é realizada em 4 ciclos de relógio As instruções de salto demoram 8 ciclos de relógio, enquanto que as outras demoram apenas 4 ciclos de relógio O PIC utiliza a técnica de segmentação para executar as instruções, pelo que enquanto executa a fase de execução de uma instrução, executa a fase de busca da instrução seguinte. Desta forma consegue-se executar cada instrução em quatro ciclos de relógio. Por ex. o tempo que um PIC16F84 a 4Mhz demora a executar um programa com 100 linhas de código, das quais 30 são de salto = 4*(1/4.000.000)*70 + 8*(1/4.000.000)*30 = 130 us Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Execução de instruções Relação entre o sinal de clock e o ciclo de instrução: Exemplo de execução de uma instrução: (Nota: PIC 16C73) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca PIC16F84 PIC16F84, fabricado com a tecnologia CMOS Capaz de trabalhar até 10 Mhz. PIC16F84A Capaz de trabalhar até 20 Mhz Pequeno, só tem 18 pernas Barato. O PIC16F84A custa 7,37€ + IVA Memória de programa de 1K palavras de 14 bits FLASH, em que em cada uma cabe uma instrução. Pode ser regravada cerca de 10.000 vezes com toda a segurança Memória de dados RAM de 68 Bytes Memória de dados EEPROM de 64 Bytes, não volátil 8 níveis de stack (pilha) 35 instruções de 14 bits Tempo de execução das instruções normais: 4xTosc Tempo de execução das instruções de salto: 8xTosc 4 tipos de interrupções (External RB0/INT pin, TMR0 timer overflow, PORTB<7:4> interrupt-on-change, Data EEPROM write complete) 13 linhas de entradas/saída digitais 1 timer 1 watch-dog Alimentação de 2V a 6 V Gravação de 12V a 14V Encapsulamento DIP de 18 pernas (SOIC) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Diagrama de blocos do PIC16F84A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca CPU O PIC tem um processador tipo RISC com a arquitectura de Harvard O processador do PIC pode ser visto como sendo uma ALU, recebendo, processando e armazenando dados de e para os vários registos Tipos de aceder aos dados Endereçamento directo – Endereço de registo dentro do banco de registos de 128 bytes é especificado na instrução Endereçamento imediato – Se é para ser especificada uma constante a seguir à instrução Endereçamento indexado – Porque o endereço a ser acedido pode ser modificado aritmeticamente Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca CPU Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca CPU A ALU é responsável por todas as operações aritméticas e com bits, bem como o início dos pedidos de execução condicional Todas as operações aritméticas usam o registo w O resultado das operações pode ser armazenado no registo w ou no file register O Program Counter contém o endereço da instrução seguinte que irá ser executada. Se uma instrução tem um endereço directo os últimos 7 bits são usados como os endereços O registo FSR armazena o endereço da memória, no endereçamento indirecto O registo INDF (que na realidade não existe) é o registo que é apontado pelo FSR Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca ALU A ALU (Arithmetic Logic Unit) é a componente mais complexa do PIC por conter todos os circuitos destinados a desenvolver as funções de cálculo e manipulação de dados durante a execução de um programa Executa as operações aritméticas, de bits e de deslocamento de um ou dois bytes A ALU pode ser vista como um conjunto de operações que são executadas em paralelo com um único multiplexer O registo STATUS armazena os resultados das operações As operações com bits são executadas executando ANDs para colocar a 0 ou ORs para colocar a 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca ALU Operação Operação equivalente Mover AND com 0x0FF Adição   Subtracção Adição com um Negativo Negação XOR com 0x0FF (inversão bit a bit) e Incremento Incremento Adição a 1 Decremento Subtracção por um/Adição com 0x0FF AND OR XOR Complemento XOR com 0x0FF Shift Left Adicionar o valor a si próprio com Carry Shift Right Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Registo Status Flags: Zero (Z) – Fica a 1 quando o resultado é 0 Carry (C) – Fica a 1 quando o resultado da operação é maior do que 255 Digit Carry (DC) – Fica a 1 quando o nibble menos significativo é maior do que 15 após uma operação aritmética (adição ou subtracção) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Organização da memória A memória de dados (register file) está dividida em dois grupos. Registos especiais (Special Function Registers) – Ocupam as 11 primeiras posições, desde 00 até 0B. São os registos que controlam o funcionamento do PIC Registos de utilização geral (General Purpose Registers) – Ocupam as posições seguintes, desde 08 até 4F Partes da memória está dividida em Bancos, incluindo registos especiais e registos de utilização geral. Para a utilização dos bancos é necessário configurar os bits RP0 e RP1 do registo STATUS Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Endereçamento de Bancos File address BANCO 0 BANCO 1 INDF 80 1 TMR0 OPTION 81 2 PCL 82 3 STATUS 83 4 FSR 84 5 PORT A TRIS A 85 6 PORT B TRIS B 86 7   87 8 EEDATA EECON1 88 9 EEADR EECON2 89 0A PCLATH 8A 0B INTCON 8B 0C 68 registos Mapeado 8C . de utilização (acesso) geral Banco 0 (SRAM) 4F CF 50 D0 7F FF Cada um dos 2 bancos tem 128 registos para acesso directo No Banco 0 pode-se aceder aos portos A e B (PORTA de 5 bits e PORTB de 8 bits) No Banco 1 podem-se configurar os portos (TRISA e TRISB) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Program Counter O Program Counter (PC) é um registo especial que serve para armazenar o endereço da próxima instrução a ser executada Tem a dimensão de 13 bits. PCL, para os bits menos significativos e PCH (não acessível) para os mais significativos Os 8 bits menos significativos são escritos no registo PCL e os restantes no registo PCLATH Nas instruções de salto (GOTO e CALL) 11 bits são usados para armazenar o endereço (até 2048 instruções) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Stack O Stack é uma estrutura (Last In First Out) e serve para armazenar o valor do Program Counter quando é chamada uma subrotina de forma a saber o local de retorno da mesma O PIC16F84 possui 8 níveis de Stack, pelo que consegue armazenar no máximo 8 chamadas sucessivas a subrotinas O Stack só armazena o Program Counter Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Memória de programa Memória de programa ROM com máscara – A aplicação é gravada na ROM logo após o fabrico e antes de ser entregue ao cliente. A criação da máscara é muito dispendios, pelo que só compensa para grandes quantidades OTP (One-Time Programable) – A aplicação só pode ser gravada uma vez pelo utilizador EPROM – Pode gravar-se várias vezes, apagando com raios ultravioletas EEPROM – Pode gravar-se várias vezes, apagando electricamente FLASH – similares às EEPROM, mas mais rápidas e toleram mais ciclos de escrita Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Memória de dados Memória de dados RAM – memória de leitura e escrita muito rápida e volátil EEPROM – memória de leitura e escrita lenta, mas não volátil Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Recursos auxiliares Recursos auxiliares Temporizadores Watch-dog Protecção de falha de alimentação (Brown out) Estado de repouso e baixo consumo (Sleep mode) Conversor A/D Conversor D/A Comparador analógico Modulador por largura de impulsos (PWM) Portas de entradas e saídas digitais Portas de comunicação Interrupções In-circuit serial programming Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares - Temporizadores São usados para controlar períodos de tempo (temporizadores) e para ter em conta os acontecimentos exteriores (contadores) Para medirem o tempo é guardado num registo o valor adequado que irá ser incrementado ou decrementado ao ritmo dos impulsos de relógio até que haja carry ou chegue a 0 para ser produzido um aviso Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca O Timer O registo TMR0 é um contador, ou seja é um registo particular, no qual o seu conteúdo é incrementado com uma cadência regular e programada directamente pelo hardware do PIC. Na prática, a diferença de outro registro, é que o TMR0 não mantém inalterado o seu valor, incrementando-o continuamente Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Watch-dog Permite fazer reset automático ao PIC quando este bloqueia Quando se pretende usar esta facilidade o programa tem de iniciar o Watch-dog antes deste provocar o reset Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Brown-out É um circuito que coloca o PIC em reset quando a tensão de alimentação desce de um determinado nível Coloca novamente o PIC em funcionamento assim que a tensão de alimentação seja aceitável Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Sleep mode Para poupar energia enquanto espera por algum acontecimento exterior o PIC pode ficar adormecido (usando a instrução SLEEP) Após o acontecimento o PIC acorda e continua a sua execução a partir do ponto em que tinha ficado Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Conversores A/D e D/A Nos microcontroladores que têm estas possibilidades podem converter sinais analógicos em digitais e vice-versa Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Comparador analógico Nos microcontroladores que têm esta possibilidade possuem um OP-AMP (Amplificador Operacional) interno que permite comparar uma tensão externa com uma tensão de referência indicando se é superior ou inferior Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – PWM Nos microcontroladores que têm esta possibilidade permitem a saída de impulsos de largura variável que permitem, por exemplo controlar motores Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Portas de I/O Todos os microcontroladores possuem alguns pinos como linhas de entrada e saída digitais de dados Normalmente estas linhas estão agrupadas de oito em oito formando portas Estas linhas digitais podem ser configuradas como sendo de entrada ou como sendo de saída colocando 1 ou 0 no bit correspondente ao registo destinado à sua configuração Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Portas de I/O O PIC16F84 dispõe de um total de 13 linhas de I/O organizadas em dois portos denominadas de PORTO A e PORTO B. O PORTO A dispõe de 5 linhas configuráveis tanto em entrada como em saída identificadas pelas siglas RA0, RA1, RA2, RA3 e RA4. O PORTO B dispõe de 8 linhas também configuráveis seja em entrada ou em saída identificadas pelas siglas RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6 e RB7. Para o controle da linha de I/O do programa, o PIC dispõe de dois registros internos que controlam os portos e são chamados de TRISA e PORTA para a porta A e TRISB e PORTB para a porta B. Todos os bits contidos nos registros mencionados correspondem univocamente a uma linha de I/O. Por exemplo o bit 0 do registro PORTA e do registo TRIS A correspondem à linha RA0 , o bit 1 a linha RA1 e assim por diante. Se o bit 0 do registro TRISA for colocado em zero, a linha RA0 estará configurada como linha de saída, por isso o valor a que ira o bit 0 do registro PORTA determinará o estado lógico de tal linha (0 = 0 volts, 1 = 5 volts). Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares – Portas de comunicação De forma a dotar os microcontroladores com a possibilidade de comunicarem com outros dispositivos externos, barramentos de microprocessadores, redes, etc. alguns modelos têm recursos que se permitem executar directamente esta tarefa: UART, adaptador de comunicação série assíncrona USART, adaptador de comunicação série síncrona e assíncrona Porta paralela escrava, para poder ligar aos barramentos de outros microprocessadores USB (Universal Serial Bus), que é o moderno barramento série dos PC I2C, que es un interface série de dois fios desenvolvido pela Philips CAN (Controller Area Network), para permitir a adaptação a redes CAN desenvolvidas pela Bosch e Intel para a cablagem de dispositivos em automóveis Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares - Interrupções O PIC16F84 tem a possibilidade de contar com um sistema de interrupções. Este sistema consiste num mecanismo através do qual um acontecimento interno ou externo, assíncrono relativamente ao programa, pode interromper a sua execução produzindo automaticamente um salto para arotina de atendimento à interrupção de maneira a poder atender de imediato o acontecimento e retomar de seguida a execução do programa interrompido. Existem 4 fontes de interrupções: External RB0/INT pin TMR0 timer overflow PORTB<7:4> interrupt-on-change Data EEPROM write complete Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares - Interrupções O INTCON REGISTER (ADDRESS 0Bh, 8Bh) é o registo que contém os vários bits que inibem e desinibem as respectivas fontes de interrupção: bit 7 GIE: Global Interrupt Enable bit bit 6 EEIE: EE Write Complete Interrupt Enable bit bit 5 T0IE: TMR0 Overflow Interrupt Enable bit bit 4 INTE: RB0/INT External Interrupt Enable bit bit 3 RBIE: RB Port Change Interrupt Enable bit bit 2 T0IF: TMR0 Overflow Interrupt Flag bit bit 1 INTF: RB0/INT External Interrupt Flag bit bit 0 RBIF: RB Port Change Interrupt Flag bit Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares - Interrupções Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Recursos auxiliares - ICSP O PIC16F84 pode ser programado via comunicação série, mesmo após ter sido colocado no circuito final. Para tal bastam dois sinais para o relógio e para os dados e mais três sinais para a alimentação, a terra e a tensão de programação Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem PIC16F84 (PDIP, SOIC) Azul (linhas de I/O) Vermelho e Preto (alimentação) Verde (funcionamento do PIC) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem 1 RA2 É uma linha de I/O programável em entrada ou saída da unidade. Corresponde ao BIT 2 da PORTA A. 2 RA3 Corresponde ao BIT 3 da PORTA A. 3 RA4 / RTCC É um pino multi função que pode ser programado como uma linha normal de I/O ou como linha de clock para entrada em sentido ao contador RTCC. Se programada como linha de I/O corresponde ao BIT 4 da PORTA A ao contrário de outra linha de I/O, quando esta linha funciona como saída, trabalha em colector aberto. Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem 4 MCLR / VPP Em condição normal de funcionamento desenvolve a função de Master CLeaR ou seja Reset estará activo a nível 0. Pode ser conectado a um circuito de reset externo ou simplesmente conectando-o ao positivo da alimentação. Quando o PIC for colocado em Program Mode será utilizado como entrada para a tensão de programação Vpp. 5 VSS É o pino que vai conectado ao negativo da tensão de alimentação. Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem 6 RB0 É uma linha de I/O programável em entrada ou em saída. Corresponde ao BIT 0 da PORTA B e pode ser programada para gerar interrupção. 7 RB1 Corresponde ao BIT 1 da PORTA B. 8 RB2 Corresponde ao BIT 2 da PORTA B. 9 RB3 É uma linha de I/O programável em entrada ou em saída. Corresponde ao BIT 3 da PORTA B. Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem 10 RB4 É uma linha de I/O programável em entrada ou em saída. Corresponde ao BIT 4 da PORTA B e pode ser programada para gerar interrupção na alteração do valor. 11 RB5 É uma linha de I/O programável em entrada ou em saída. Corresponde ao BIT 5 da PORTA B e pode ser programada para gerar interrupção na alteração do valor. 12 RB6 É uma linha de I/O programável em entrada ou saída. Corresponde ao BIT 6 da PORTA B e pode ser programada para gerar interrupção na alteração do valor. Clock da porta série. 13 RB7 É uma linha de I/O programável em entrada ou saída. Corresponde ao BIT 7 da PORTA B e pode ser programada para gerar interrupção na alteração do valor. Dados da porta série. Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem 14 VDD É o terminal positivo de alimentação do PIC. em todas as três versões disponíveis do PIC16F84 (comercial, industrial e automotiva) a tensão pode assumir um valor que vai de um mínimo de 2.0 volts a um máximo de 6.0 volts. 15 OSC2 / CLKOUT É um pino de ligação no caso de se utilizar um cristal de quartzo para gerar o clock. E como saída de clock caso for aplicado um oscilador RC externo. 16 OSC1 / CLKIN É um pino de ligação para o caso de se utilizar um cristal de quartzo ou um circuito RC para gerar o clock. E também como entrada caso utilizemos um oscilador externo. Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Pinagem 17 RA0 É uma linha de I/O programável em entrada ou saída. Corresponde ao BIT 0 da PORTA A. 18 RA1 Corresponde ao BIT 1 da PORTA A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Oscilador Oscilador Frequência RC (Resistor/Capacitor) HS (High Speed Crystal/Resonator) 4 MHz – 20 MHz XT (Crystal/Resonator) 200 KHz – 4 MHz LP (Low Power Crystal) 0 – 200 KHz Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Oscilador Modo Freq. Osc1/C1 Osc2/C2 XT 455 kHz 47 - 100 pF 2.0 MHz 15 - 33 pF 4.0 MHz HS 8.0 MHz 10.0 MHz LP 32 kHz 68 - 100 pF 200 kHz 100 kHz 100 - 150 pF 2 MHz 4 MHz 20 MHz RC 5 k  Rext  100 k  Cext > 20pF Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Programação e utilização Na primeira figura está esquematizado o fluxograma de operações e arquivos que deverão ser realizados para programar um código assembler para um PIC Na segunda figura é apresentado um esquema de montagem para 4 LEDs pisca-pisca, usando um oscilador RC Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Special Function Register File Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

STATUS – Registo de estado bit 7-6 Unimplemented: Maintain as ‘0’ bit 5 RP0: Register Bank Select bits (used for direct addressing) 01 = Bank 1 (80h - FFh) 00 = Bank 0 (00h - 7Fh) bit 4 TO: Time-out bit 1 = After power-up, CLRWDT instruction, or SLEEP instruction 0 = A WDT time-out occurred bit 3 PD: Power-down bit 1 = After power-up or by the CLRWDT instruction 0 = By execution of the SLEEP instruction bit 2 Z: Zero bit 1 = The result of an arithmetic or logic operation is zero 0 = The result of an arithmetic or logic operation is not zero bit 1 DC: Digit carry/borrow bit (ADDWF, ADDLW,SUBLW,SUBWF instructions) (for borrow, the polarity is reversed) 1 = A carry-out from the 4th low order bit of the result occurred 0 = No carry-out from the 4th low order bit of the result bit 0 C: Carry/borrow bit (ADDWF, ADDLW,SUBLW,SUBWF instructions) (for borrow, the polarity is reversed) 1 = A carry-out from the Most Significant bit of the result occurred 0 = No carry-out from the Most Significant bit of the result occurred Note: A subtraction is executed by adding the two’s complement of the second operand. For rotate (RRF, RLF) instructions, this bit is loaded with either the high or low order bit of the source register. Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

OPTION - Registo de opções bit 7 RBPU: PORTB Pull-up Enable bit 1 = PORTB pull-ups are disabled 0 = PORTB pull-ups are enabled by individual port latch values bit 6 INTEDG: Interrupt Edge Select bit 1 = Interrupt on rising edge of RB0/INT pin 0 = Interrupt on falling edge of RB0/INT pin bit 5 T0CS: TMR0 Clock Source Select bit 1 = Transition on RA4/T0CKI pin 0 = Internal instruction cycle clock (CLKOUT) bit 4 T0SE: TMR0 Source Edge Select bit 1 = Increment on high-to-low transition on RA4/T0CKI pin 0 = Increment on low-to-high transition on RA4/T0CKI pin bit 3 PSA: Prescaler Assignment bit 1 = Prescaler is assigned to the WDT 0 = Prescaler is assigned to the Timer0 module bit 2-0 PS2:PS0: Prescaler Rate Select bits Bit Value TMR0 Rate WDT Rate 000 001 010 011 100 101 110 111 1 : 2 1 : 4 1 : 8 1 : 16 1 : 32 1 : 64 1 : 128 1 : 256 1 : 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

INTCON - Registo de Interrupcões bit 7 GIE: Global Interrupt Enable bit 1 = Enables all unmasked interrupts 0 = Disables all interrupts bit 6 EEIE: EE Write Complete Interrupt Enable bit 1 = Enables the EE Write Complete interrupts 0 = Disables the EE Write Complete interrupt bit 5 T0IE: TMR0 Overflow Interrupt Enable bit 1 = Enables the TMR0 interrupt 0 = Disables the TMR0 interrupt bit 4 INTE: RB0/INT External Interrupt Enable bit 1 = Enables the RB0/INT external interrupt 0 = Disables the RB0/INT external interrupt bit 3 RBIE: RB Port Change Interrupt Enable bit 1 = Enables the RB port change interrupt 0 = Disables the RB port change interrupt bit 2 T0IF: TMR0 Overflow Interrupt Flag bit 1 = TMR0 register has overflowed (must be cleared in software) 0 = TMR0 register did not overflow bit 1 INTF: RB0/INT External Interrupt Flag bit 1 = The RB0/INT external interrupt occurred (must be cleared in software) 0 = The RB0/INT external interrupt did not occur bit 0 RBIF: RB Port Change Interrupt Flag bit 1 = At least one of the RB7:RB4 pins changed state (must be cleared in software) 0 = None of the RB7:RB4 pins have changed state Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

EECON1 – Registo da EEPROM bit 7-5 Unimplemented: Read as '0' bit 4 EEIF: EEPROM Write Operation Interrupt Flag bit 1 = The write operation completed (must be cleared in software) 0 = The write operation is not complete or has not been started bit 3 WRERR: EEPROM Error Flag bit 1 = A write operation is prematurely terminated (any MCLR Reset or any WDT Reset during normal operation) 0 = The write operation completed bit 2 WREN: EEPROM Write Enable bit 1 = Allows write cycles 0 = Inhibits write to the EEPROM bit 1 WR: Write Control bit 1 = Initiates a write cycle. The bit is cleared by hardware once write is complete. The WR bit can only be set (not cleared) in software. 0 = Write cycle to the EEPROM is complete bit 0 RD: Read Control bit 1 = Initiates an EEPROM read RD is cleared in hardware. The RD bit can only be set (not cleared) in software. 0 = Does not initiate an EEPROM read Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Palavra de configuração do PIC Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções Sintaxe Descrição Microchip Operação equivalente ADDLW k Add Literal and W W = W + k ADDWF f,d Add W and f d  =  W + f (onde d pode ser W ou f) ANDLW k AND Literal with W W = W AND k ANDWF f,d AND W with f d = W AND f (onde d pode ser W ou f) BCF f,b Bit Clear f f(b) = 0 BSF f,b Bit Set f f(b) = 1 BTFSC f,b Bit Test f, Skip if Clear f(b) = 0 ? Se é, salta uma instrução BTFSS f,b Bit Test f, skip if Set f(b) = 1 ? Se é, salta uma instrução CALL k Subroutine Call Chamada a uma subrotina no endereço k CLRF f Clear f f = 0 CLRW Clear W Register W = 0 CLRWDT Clear Watchdog Timer Watchdog timer = 0 COMF f,d Complement f d = not f (onde d pode ser W ou f) DECF f,d Decrement f d = f -1 (onde d pode ser W ou f) DECFSZ f,d Decrement f, Skip if 0 d = f -1 (onde d pode ser W ou f) se d = 0 salta Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções Sintaxe Descrição Microchip Operação equivalente GOTO k Go to address salta para o endereço k INCF f,d Increment f d = f +1 (onde d pode ser W ou f) INCFSZ f,d Increment f, Skip if 0 d = f +1 (onde d pode ser W ou f) se d = 0 salta IORLW k Inclusive OR Literal with W W = W OR k IORWF f,d Inclusive OR W with f d = f OR W (onde d pode ser W ou f) MOVLW k Move literal to W W = k MOVF f,d Move f d = f (onde d pode ser W ou f) MOVWF f Move W to f f = W NOP No Operation Nenhuma operação OPTION Load Option Register OPTION = W RETFIE Return from Interrupt Retorna de uma interrupt handler RETLW k Return Literal to W Retorna de uma subrotina com W = k RETURN Return from Subroutine Retorna de uma subrotina RLF f,d Rotale Left f through Carry d = f << 1 (onde d pode ser W ou f) RRF f,d Rotale Right f through Carry d = f >> 1 (onde d pode ser W o f) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções Sintaxe Descrição Microchip Operação equivalente SLEEP Go into Standby Mode Coloca o PIC em standby SUBLW k Subtract W from Literal W = k - W SUBWF f,d Subtract W from f d = f - W (onde d pode ser W ou f) SWAPF f Swap f f = Swap do bit 0123 com 4567 de f TRIS f Load TRIS Register TRIS di f = W XORLW k Exclusive OR Literal with W W = W XOR k XORWF f,d Exclusive OR W with f d = f  XOR W (onde d pode ser W ou f) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - ADDLW ADDLW Soma um literal a W Sintaxe: [label] ADDLW k Operandos: 0 k 255 Operação: : (W) + (k)==> (W) Flags afectadas: C, DC, Z Código OP: 11 111x kkkk kkkk Descrição: Soma o conteúdo do registo W e k, guardando o resultado em W. Exemplo: ADDLW 0xC2 Antes: W = 0x17 Depois: W = 0xD9 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - ADDWF ADDWF W + F Sintaxe: [label] ADDWF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: (W) + (f) ==> (dest) Flags afectadas: C, DC, Z Código OP: 00 0111 dfff ffff Descrição: Soma o conteúdo do registo W com o registo f. Se d é 0, o resultado armazena-se em W, Se d é 1 armazena-se em f. Exemplo: ADDWF REG,0 Antes: W = 0x17, REG = 0xC2 Depois: W = 0xD9, REG = 0xC2 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - ANDLW ANDLW W AND literal Sintaxe: [label] ANDLW k Operandos: 0 k 255 Operação: : (W) AND (k)==> (W) Flags afectadas: Z Código OP: 11 1001 kkkk kkkk Descrição: Realiza a operação lógica AND entre o conteúdo do registo W e k, guardando o resultado em W. Exemplo: ADDLW 0xC2 Antes: W = 0x17 Depois: W = 0xD9 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - BCF BCF Apaga um bit Sintaxe: [label] BCF f,b Operandos: 0 f 127, 0 b 7 Operação: : 0 ==> (f<b>) Flags afectadas: nenhum Código OP: 01 00bb bfff ffff Descrição: Apaga o bit b do registo f Exemplo: : BCF REG,7 Antes: REG = 0xC7 Depois: REG = 0x47 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - BSF BSF Activa um bit Sintaxe: [label] BSF f,b Operandos: 0 f 127, , 0 b 7 Operação: 1 ==> (f<b>) Flags afectadas: nenhum Código OP: 01 01bb bfff ffff Descrição: Activa o bit b do registo f Exemplo: BSF REG,7 Antes: REG = 0x0A Depois: REG = 0x8A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - BTFSC BTFSC Testa o bit e salta se for 0 Sintaxe: [label] BTFSC f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: Salto Se (f<b>) = 0 Flags afectadas: nenhum Código OP: 01 10bb bfff ffff Descrição: Se o bit b do registo f é 0, salta uma instrução e continua com a execução. Em caso de salto, ocupará dois ciclos de relógio. Exemplo: BTFSC REG,6 GOTO NO_ES_0 SI_ES_0 instrução NO_ES_0 instrução Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - BTFSS BTFSS Testa o bit e salta se for 1 Sintaxe: [label] BTFSS f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: Salto Se (f<b>) = 1 Flags afectadas: nenhum Código OP: 01 11bb bfff ffff Descrição: Se o bit b do registo f é 1, salta uma instrução e continua com a execução. Em caso de salto, ocupará dois ciclos de relógio. Exemplo: BTFSS REG,6 GOTO NO_ES_0 SI_ES_0 instrução NO_ES_0 instrução Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - CALL CALL Salta para subrotina Sintaxe: [label] CALL k Operandos: 0 k 2047 Operação: PC ==> pilha; k ==> PC Flags afectadas: nenhum Código OP: 10 0kkk kkkk kkkk Descrição: Salta para uma subrotina. A parte baixa de k é carregada em PCL, e a alta em PCLATCH. Ocupa 2 ciclos de relógio. Exemplo: ORIGEM CALL DESTINO Antes: PC = ORIGEM Depois: PC = DESTINO Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - CLRF CLRF Apaga um registo Sintaxe: [label] CLRF f Operandos: 0 f 127 Operação: : 0x00 ==> (f), 1 ==> Z Flags afectadas: Z Código OP: 00 0001 1fff ffff Descrição: O registo f é carregado com 0x00. A flag Z é activada. Exemplo: : CLRF REG Antes: REG = 0x5A Depois: REG = 0x00, Z = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - CLRW CLRW Apaga o registo W Sintaxe: [label] CLRW Operandos: nenhum Operação: : 0x00 ==> W, 1 ==> Z Flags afectadas: Z Código OP: 00 0001 0xxx xxxx Descrição: O registo de trabalho W é carregado com 0x00. A flag Z é activada. Exemplo: : CLRW Antes: W = 0x5A Depois: W = 0x00, Z = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - CLRWDT CLRWDT Apaga o WDT Sintaxe: [label] CLRWDT Operandos: nenhum Operação: 0x00 ==> WDT, 1 ==> /TO 1 ==> /PD Flags afectadas: /TO, /PD Código OP: 00 0000 0110 0100 Descrição: Esta instrução apaga tanto o WDT como o seu preescaler. Os bits /TO e /PD do registo de estado são colocados a 1. Exemplo: : CLRWDT Depois: Contador WDT = 0, Preescales WDT = 0, /TO = 1, /PD = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - COMF COMF Complemento de f Sintaxe: [label] COMF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: : (/ f), 1 ==> (dest) Flags afectadas: Z Código OP: 00 1001 dfff ffff Descrição: O registo f é complementado. A flag Z é activada se o resultado é 0. Se d é 0 o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: : COMF REG,0 Antes: REG = 0x13 Depois: REG = 0x13, W = 0XEC Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - DECF DECF Decremento de f Sintaxe: [label] DECF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: : (f ) - 1 ==> (dest) Flags afectadas: Z Código OP: 00 0011 dfff ffff Descrição: Decrementa conteúdo de f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W, Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: : DECF CONT,1 Antes: CONT = 0x01, Z = 0 Depois: CONT = 0x00, Z = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - DECFSZ DECFSZ Decremento e salta se 0 Sintaxe: [label] DECFSZ f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: (f) -1 ==> d; Salto Se R=0 Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 1011 dfff ffff Descrição: Decrementa o conteúdo do registo f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Se o resultado é 0 salta uma instrução e ocuparia 2 ciclos. Exemplo: DECFSZ REG,0 GOTO NO_ES_0 SI_ES_0 instrução NO_ES_0 Salta instrução anterior Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - GOTO GOTO Salto incondicional Sintaxe: [label] GOTO k Operandos: 0 k 2047 Operação: k ==> PC <8:0> Flags afectadas: nenhum Código OP: 10 1kkk kkkk kkkk Descrição: Trata-se de um salto incondicional. A parte baixa de k é carregada em PCL, e a alta em PCLATCH. Ocupa 2 ciclos de relógio. Exemplo: ORIGEM GOTO DESTINO Antes: PC = ORIGEM Depois: PC = DESTINO Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - INCF INCF Incremento de f Sintaxe: [label] INCF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: : (f ) + 1 ==> (dest) Flags afectadas: Z Código OP: 00 1010 dfff ffff Descrição: Incrementa o conteúdo de f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: : INCF CONT,1 Antes: CONT = 0xFF, Z = 0 Depois: CONT = 0x00, Z = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - INCFSZ INCFSZ Incremento e salta se 0 Sintaxe: [label] INCFSZ f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: (f) -1 ==> d; Salto Se R=0 Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 1111 dfff ffff Descrição: Incrementa o conteúdo do registo f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Se o resultado é 0 salta a instrução seguinte, em cujo caso demoraria 2 ciclos. Exemplo: INCFSC REG,0 GOTO NO_ES_0 SI_ES_0 instrução NO_ES_0 Salta instrução anterior Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - IORLW IORLW W OR literal Sintaxe: [label] IORLW k Operandos: 0 k 255 Operação: : (W) OR (k)==> (W) Flags afectadas: Z Código OP: 11 1000 kkkk kkkk Descrição: Realiza a operação lógica OR entre o conteúdo do registo W e k, guardando o resultado em W. Exemplo: IORLW 0x35 Antes: W = 0x9A Depois: W = 0xBF Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - IORLWF IORWF W OR F Sintaxe: [label] IORWF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: (W) OR (f) ==> (dest) Flags afectadas: Z Código OP: 00 0100 dfff ffff Descrição: Realiza a operação lógica OR entre os registos W e f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: : IORWF REG,0 Antes: W = 0x91, REG = 0x13 Depois: W = 0x93, REG = 0x13 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - MOVLW MOVLW Carregar literal em W Sintaxe: [label] MOVLW f Operandos: 0 f 255 Operação: (k) ==> (W) Flags afectadas: nenhum Código OP: 11 00xx kkkk kkkk Descrição: O literal k passa ao registo W. Exemplo: MOVLW 0x5A Depois: REG = 0x4F, W = 0x5A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - MOVF MOVF Mover f para W Sintaxe: [label] MOVF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: (f) ==> (dest) Flags afectadas: Z Código OP: 00 1000 dfff ffff Descrição: O conteúdo do registo f é movido para o destino dependendo de d. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Quando d é 1 permite verificar o registo, já que afecta a Z. Exemplo: MOVF REG,0 Depois: W = REG Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - MOVWF MOVWF Mover W para f Sintaxe: [label] MOVWF f Operandos: 0 f 127 Operação: W ==> (f) Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 0000 1fff ffff Descrição: O conteúdo do registo W passa para o registo f. Exemplo: MOVWF REG,0 Antes: REG = 0xFF, W = 0x4F Depois: REG = 0x4F, W = 0x4F Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - NOP NOP Não operação Sintaxe: [label] NOP Operandos: nenhum Operação: No operar Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 0000 0xx0 0000 Descrição: Não realiza nenhuma operação. Na realidade consome um ciclo de instrução sem fazer nada. Exemplo: NOP Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - RETFIE RETFIE regresso de interrupção Sintaxe: [label] RETFIE Operandos: nenhum Operação: : 1 ==> GIE; TOS==>PC Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 0000 0000 1001 Descrição: o PC é carregado com o conteúdo de cima da pilha (TOS): direcção de regresso. Consome 2 ciclos. As interrupções voltam a ser habilitadas. Exemplo: : RETFIE Depois: PC = direcção de regresso GIE = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - RETLW RETLW regresso de uma subrotina, com o valor em W Sintaxe: [label] RETLW k Operandos: 0 k 255 Operação: : (k)==> (W); TOS==>PC Flags afectadas: nenhum Código OP: 11 01xx kkkk kkkk Descrição: O registo W é carregado com a constante k. O PC é carregado com o conteúdo de cima da pilha (TOS): direcção de regresso. Consome 2 ciclos. Exemplo: : RETLW 0x37 Depois: PC = direcção de regresso W = 0x37 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - RETURN RETURN regresso de rotina Sintaxe: [label] RETURN Operandos: nenhum Operação: : TOS ==> PC Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 0000 0000 1000 Descrição: O PC é carregado com o conteúdo de cima da pilha (TOS): direcção de regresso. Consome 2 ciclos. Exemplo: : RETURN Depois: PC = direcção de regresso Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - RLF RLF roda f para a esquerda Sintaxe: [label] RLF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: Rotação a a esquerda Flags afectadas: C Código OP: 00 1101 dfff ffff Descrição: O conteúdo de f é rodado para a esquerda. O bit de menor peso de f passa para o carry (C), e o carry é colocado no de maior peso. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: RLF REG,0 Antes: REG = 1110 0110, C = 0 Depois: REG = 1110 0110, W = 1100 1100, C = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - RRF RRF roda f para a direita Sintaxe: [label] RRF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: Rotação a a direita Flags afectadas: C Código OP: 00 1100 dfff ffff Descrição: O conteúdo de f é rodado para a direita. O bit de menos peso de f passa para o carry (C), e o carry é colocado no de maior peso. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: RRF REG,0 Antes: REG = 1110 0110, C = 1 Depois: REG = 1110 0110, W = 1111 0011, C = 0 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - SLEEP SLEEP Modo baixo consumo Sintaxe: [label] SLEEP Operandos: nenhum Operação: 0x00==>WDT, 1 ==> / TO 0 ==> WDT Preescaler, 0 ==> / PD Flags afectadas: / PD, / TO Código OP: 00 0000 0110 0011 Descrição: O bit de energia é colocado a 0, e a 1 o de descanso. O WDT e o seu preescaler são apagados. o micro pára o oscilador, ficando adormecido. Exemplo: : SLEEP Preescales WDT = 0, /TO = 1, /PD = 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - SUBLW SUBLW Subtrai W ao literal Sintaxe: [label] SUBLW k Operandos: 0 k 255 Operação: ( k ) - (W) ==> (W) Flags afectadas: Z, C, DC Código OP: 11 110x kkkk kkkk Descrição: Mediante o método do complemento para dois o conteúdo de W é subtraído ao literal. O resultado é armazenado em W. Exemplos: SUBLW 0x02 Antes:W=1,C=?. Depois: W=1, C=1 Antes:W=2,C=?. Depois: W=0, C=1 Antes:W=3,C=?.Depois:W=FF,C=0 (o resultado é negativo) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - SUBLWF SUBWF Subtrai W ao f Sintaxe: [label] SUBWF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: ( f ) - (W )==> (dest) Flags afectadas: C, DC, Z Código OP: 00 0010 dfff ffff Descrição: Mediante o método do complemento para dois o conteúdo de W é subtraído ao de f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplos: SUBWF REG,1 Antes: REG = 0x03, W = 0x02, C = ? Depois:REG=0x01, W = 0x4F, C=1 Antes: REG = 0x02, W = 0x02, C = ? Depois:REG=0x00, W =0x02, C= 1 Antes: REG= 0x01, W= 0x02, C= ? Depois:REG=0xFF, W=0x02, C= 0 (Resultado negativo) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - SWAPF SWAPF Troca de f Sintaxe: [label] SWAPF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: : (f <3: 0>) (f <7:4>) Flags afectadas: nenhum Código OP: 00 1110 dfff ffff Descrição: Os 4 bits de maior peso e os 4 de menor são trocados. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: SWAPF REG,0 Antes: REG = 0xA5 Depois: REG = 0xA5, W = 0x5A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - XORLW XORLW W XOR literal Sintaxe: [label] XORLW k Operandos: 0 k 255 Operação: : (W) XOR (k)==> (W) Flags afectadas: Z Código OP: 11 1010 kkkk kkkk Descrição: Realiza a operação lógica XOR entre o conteúdo do registo W e k, guardando o resultado em W. Exemplo: : XORLW 0xAF Antes: W = 0xB5 Depois: W = 0x1A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Instruções - XORLW XORWF W XOR F Sintaxe: [label] XORWF f,d Operandos: d [0,1], 0 f 127 Operação: (W) XOR (f) ==> (dest) Flags afectadas: Z Código OP: 00 0110 dfff ffff Descrição: Realiza a operação lógica XOR entre os registos W e f. Se d é 0, o resultado é armazenado em W. Se d é 1 é armazenado em f. Exemplo: : XORWF REG,0 Antes: W = 0xB5, REG = 0xAF Depois: W = 0xB5, REG = 0x1A Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Programa – Walk.asm Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Programa – Walk.asm ; WALK.ASM ; ; To use this program connect four LEDs from each of RB0-RB7 to ground ; via four 470 ohm resistors. The LEDs are illuminated one at time in ; a to-and-fro pattern. ; The illumination rate is more or less independent of the PIC clock ; frequency and configuration although this program assumes an RC ; oscillator. The program includes the __CONFIG, __IDLOCS and DE ; directives (mostly just to show how they can be used). The program ; can be used unchanged on any 16X8X device. LIST P=16F84 ERRORLEVEL -302 ;SUPPRESS BANK SELECTION MESSAGES __CONFIG 3FF5H ;XT OSC, WATCHDOG __IDLOCS 1234 PORTB EQU 6 TRISB EQU 86H OPTREG EQU 81H STATUS EQU 3 CARRY EQU 0 RP0 EQU 5 MSB EQU 3 ;BIT POSITION OF LEFTMOST LED Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Programa – Walk.asm CLRF PORTB ;ALL LEDS OFF BSF STATUS,RP0 ;SELECT REGISTER BANK 1 CLRF TRISB ;SET PORTB TO ALL OUTPUTS MOVLW 0AH MOVWF OPTREG ;ASSIGN PRESCALER (1:4) TO WDT BCF STATUS,RP0 ;SELECT REGISTER BANK 0 INCF PORTB,F ;TURN ON RIGHTMOST LED BCF STATUS,CARRY ;CLEAR CARRY LEFT SLEEP ;WAIT FOR WDT TIMEOUT RLF PORTB,F ;TURN ON LED TO LEFT BTFSS PORTB,MSB ;REACHED LEFTMOST? GOTO LEFT ;LOOP IF NOT RIGHT SLEEP ;WAIT FOR WDT TIMEOUT RRF PORTB,F ;TURN ON LED TO RIGHT BTFSS PORTB,0 ;REACHED RIGHTMOST? GOTO RIGHT ;LOOP IF NOT GOTO LEFT ;START NEW CYCLE ; ORG 2100H DE "Copyright (C) 1996 David Tait" END Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Porta Série As portas série usam basicamente o mesmo hardware que usaram inicialmente na altura do primeiro PC em 1981, tendo sofrido apenas uma actualização significativa quando foi introduzido o PS/2 São a melhor forma que um PIC tem de comunicar com um PC O uso da ficha de 9 pinos foi desenvolvida porque a porta série era colocada no mesmo adaptador que a porta paralela e não havia espaço para duas fichas de 25 pinos Podem ser endereçadas até 4 portas série num PC, só duas é que serão usadas para ligar a dispositivos externos ao PC Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Porta Série - Pinout Nome do pino 25 pinos 9 pinos Direcção I/O TxD 2 3 RxD Gnd 7 5 RTS 4 O CTS 8 I DTR 20 DSR 6 RI 22 9 DCD 1 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Porta Série A porta série usa o integrado 8250, ou as actualizações do PS/2, 16450 ou 16550. Estes últimos integrados possuem buffers (memórias FIFO), que não são muito usados e só são necessários para velocidades de transmissão elevadas (a partir de 57.600 bps) Estes integrados são UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

Porta Série – Offset das portas Offset do endereço base Nome do registo Transmitter Holding Register/Receiver Character Buffer/LSB Divisor Latch 1 Interrupt Enable Register/MSB Divisor Latch 2 Interrupt Identification Register 3 Line Control Register 4 Modem Control Register 5 Line Status Register 6 Modem Status Register 7 Scratchpad Register Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Porta Série Velocidade=1,8432 Mhz/(16*Divisor ) Velocidade Divisor 110 bps 0x0417 300 bps 0x0180 600 bps 0x00C0 1200 bps 0x0060 2400 bps 0x0030 9600 bps 0x000C 19200 bps 0x0006 115200 bps 0x0001 Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Circuitos Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Circuitos Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca

PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca Bibliografia Programming and customizing PICmicro microcontrollers, second edition, Myke Predko, McGraw Hill, 2001 Monte o seu Microbot http://www.tanzilli.com/pbe/brasiliano/, 07/01/2003 http://www.microchip.com Jan 2003 PICmicro Microcontroladores - José Carlos Fonseca