CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho1 MICROCONTROLADORES Prof. José Bezerra de Menezes Filho CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DA PARAÍBA DA PARAÍBA.

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1 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho1 MICROCONTROLADORES Prof. José Bezerra de Menezes Filho CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DA PARAÍBA DA PARAÍBA

2 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho2 COMPUTADORES CISC E RISC Tipo de arquitetura: Harvard: possui a via de dados separada da via de endereço. Utilizada em computadores RISC ( Reduced Intruction Set computer) Von-Neumann: A via de dados é a mesma da via de endereço. Utilizada em computadores CISC ( Complex Instruction Set computer)

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4 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho4 PIC 16F84 Usa 14 bits para cada instrução Possui 35 instruções de Assembler Tempo de execução de cada instrução: 1 ciclo do temporizador, exceto no caso de instruções de salto e de ramificação. Memória de programa: 1KB Memória RAM uso geral: 68 bytes EEPROM para dados: 64 bytes

5 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho5 PIC 16F84 4 fontes de interrupção 1 Timer de 8 bits 1 wathcdog 1 prescaler ( divisor de frequencia) de 8 bits 13 bits de entrada/saída (I/0) individualmente endereçáveis Pode ser apagado e regravado

6 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho6 APLICAÇÕES DO PIC 16F84 Indústria de automóveis, sensores remotos, fechaduras elétricas e dispositivos de segurança. Baixo consumo, ideal para alimentação por bateria. Facilidades da EEPROM: Utilizado em dispositivos de armazenamento permanente ( dados de calibragem, etc)

7 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho7 CLOCK - CICLO DE INSTRUÇÃO O clock é obtido a partir de um componente externo chamado “oscilador” Oscilador- Ligado ao microcontrolador através do pino OSC1. O circuito interno do micro divide o clock em 4 fases: Q1,Q2,Q3 e Q4. As 4 fases perfazem 1 ciclo de instruções ( ciclo de máquina) durante a qual uma instrução é excecutada.

8 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho8 CICLO DE INSTRUÇÃO Código de instrução: Extraído da memória de programa em Q1 e escrita no registro de instruções em Q4. Decodificação e execução nas fases Q1 e Q4 seguintes. O Contador de programa ( Program counter ou PC) guarda endereço da próxima instrução a ser executada.

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10 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho10 PIPELINE Pipeline: sobreposição O microcontrolador executa uma instrução ao mesmo tempo que extrai a instrução seguinte. Para efeitos práticos, cada instrução demora um ciclo de instrução p/ ser executada. Exceção: Instrução de saltos ou chamada de subrotina.

11 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho11 PIC 16F84- PINOS Total de 18 pinos. Encapsulamento: DIP 18. DIP: Dual in line ( Empacotamento em duas linhas) Pode ser encontrado em cápsula SMD SMD: Surface Mount Devices (Dispositivos de Montagem em superfície), pinos não precisam passar pelos orifícios da placa.

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14 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho14 PORTA A (BIDIRECIONAL) RAO- Bit 0 da porta. Entrada e saída TTL RA1- Bit 1 da porta. Entrada e saída TTL RA2- Bit 2 da porta. Entrada e saída TTL RA3- Bit 3 da porta. Entrada e saída TTL RA3- Bit 4 da porta. Entrada e saída TTL RA4- Bit 5 da porta. Entrada e saída tipo schmitt trigger. Pode servir como entrada de temporização externa.

15 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho15 PORTA B (BIDIRECIONAL) RBO- Bit 0 da porta. Entrada e saída TTL/Schmitt trigger. Pode servir como entrada de interrupção. RB1- Bit 1 da porta. Entrada e saída TTL RB2- Bit 2 da porta. Entrada e saída TTL RB3- Bit 3 da porta. Entrada e saída TTL RB3- Bit 4 da porta. Entrada e saída TTL RB4- Bit 5 da porta. Entrada e saída tipo TTL.

16 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho16 PORTA B (BIDIRECIONAL) RB5- Bit 6 da porta. Entrada e saída TTL RB6- Bit 7 da porta. Entrada e saída TTL/SCHMITT TRIGGER RB7- Bit 8 da porta. Entrada e saída TTL/ SCHMITT TRIGGER

17 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho17 CARACTERÍSTICAS GERAIS Capacidade de corrente dos pinos: 25 mA. Pode acender LED (10 mA aproximadamente) sem interface. Cada pino de entrada/saída pode ser controlado individualmente. Alimentação do CI: 2,0 a 5,5 V Consumo: < 2mA, para 5V e 4 MHZ

18 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho18 CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS A Memória de programa ( FLASH) pode ser submetida a 10.000 ciclos de gravação/apagamento. A Memória EEPROM pode ser gravada durante o funcionamento 10.000.000 de vezes. Os dados podem ficar armazenados na EEPROM em período maior que 40 anos.

19 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho19 PIC 16F84 ( PINOS) VDD: Alimentação positiva ( 2 a 5,5 V) VSS: ligação ao terra da fonte de alimentação. Nomenclatura dos pinos: A barra invertida indica que a entrada ou saída do pino é ativo em zero.

20 CEFET-PBProf. José B. Menezes Filho20 UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA As operações lógicas e aritméticas são realizadas pela ULA ( Unidade lógica e aritmética). A ULA possui um registro: Registro W ( working register) Tamanho da palavra da ULA: 8 bits Realiza somas, subtrações, deslocamentos e operações lógicas.