Microcontroladores Uma visão geral

Tópicos Introdução Definição de Microcontrolador Tipos  de Microcontroladores Arquitetura Básica Unidade Central de Processamento Sistema de Clock  Memória I/O Portas Temporizadores

Introdução 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.