Hardware Parte I. Fábio Rodrigues de la Rocha

Transcrição

1 Hardware Parte I Fábio Rodrigues de la Rocha

2 PIC16F pinos Freqüência máxima 20MHz. Vias de programação 14 bits 33 portas configuráveis como entradas/saídas 15 interrupções diferentes Memória EEPROM (Dados permanentes) com 256 bytes Memória RAM (DADOS) com 368 bytes Três timers. 2 timers de 8 bits e 1 timer de 16 bits Comunicação serial: SPI, I2C e USART 8 conversores analógicos de 10 bits. 2 comparadores analógico.

3 PIC16F877 RISC apenas 35 instruções Memória FLASH com 2 Kwords Qual a diferença para 2KB? É a memória de programa Pode ser utilizada por software Requer cuidado

4 Pinagem

5 Uso de ferramentas de desenvolvimento Mplab (ferramenta de programação assembly) Kits de gravação de PICs Kits com display, LEDs, botões, entradas analógicas. IcProg (software utilizado para fazer a gravação) PCW (compilador C)

6 Fluxo de desenvolvimento(asm) Fonte em assembly (Teste.asm) Mplab Compila o fonte teste.asm e produz Uma imagem binária (teste.hex) Hardware IcProg Existem diferentes Maneiras de Realizar a Gravação. Entre estas o IcProg

7 Fluxo de desenvolvimento(c) Fonte em C (Teste.c) Pic C Compila o fonte teste.c e produz Uma imagem binária (teste.hex) Hardware IcProg Existem diferentes Maneiras de Realizar a Gravação. Entre estas o IcProg

8 gravação Utilizando hardware de gravação para o PIC Programação dentro do circuito (incircuit) (ICSP)

9 gravação gravação in-circuit com 2 pinos Três modos de gravação in-circuit: Com VPP em 13v (PICs antigos) Com alimentação em 5v (Melhoria feita nos PICs modernos 16f877A) BootLoader

10 gravação Com VPP em 13v (PICs antigos) VCC em 5v VSS em GND /MCRL em 13V RB6 será usado como clock do gravador RB7 será usado como dado transmitido pelo gravador

11 gravação Com alimentação em 5v VCC em 5v VSS em GND /MCRL em 5v Pino B3 é o habilitador do modo de baixa tensão. RB6 será usado como clock do gravador RB7 será usado como dado transmitido pelo gravador

12 gravação bootloader

13 Tipos de osciladores Podemos utilizar várias opções de osciladores RC: Resistor e capacitor XT: Osciladores a cristal ou ressoadores HS: cristais ou ressoadores com alta freq +de 4MHz LP: Cristais ou ressoadores com baixa freq abaixo de 1KHz.

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15 Reset - Power-on Reset (POR) - Power-up Timer (PWRT) Só começa a rodar 72ms após /MCLR em alto - Oscillator Start-up Timer (OST) Aguarda 1024 ciclos após o PWRT - Brown-out Reset (BOR) Alimentação baixou, gera reset

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17 Ciclos de máquina

18 Divide clock por quatro, formando as fases Q1, Q2, Q3 e Q4 PIPELINE: Busca a informação em um ciclo e a executa no próximo Para um clock de 4MHz, cada instrução é executada 1µs, desde que não afete o Program Counter Quando isso acontece????

19 Arquitetura de Harvard Os barramentos para acesso a dados e memória são diferentes

20 Memória de programa Vetor de interrupção Memória de dados (RAM) Pilha

21 Memória de programa Para acessar 8KW Precisamos de 13 bits Instrução Opcode GOTO 101 kkk kkkk kkkk K é o endereço CALL 100 kkk kkkk kkkk

22 Como temos 11 bits e precisamos 13 para endereçar toda a memória, fica faltando 2 bits. Estes 2 bits estão em PCLATH<4:3>

23 Lembre-se, quando falar de memória Programa temos páginas.

24 Pilha Fica ligada ao PC Não está na RAM Tem 8 níveis Tem 13 bits LIFO (Last In First Out) Circular Não há instruções para manipular diretamente a pilha Não permite armazenamento de dados, apenas endereços

25 Memória de Dados O PIC 16F877A tem disponível 368 bytes de RAM de um total de 512 bytes. Ram tem 8 bits Instrução MOVF MOVWF Opcode dfff ffff fff ffff Observação d é o destino fffffff é o endereço

26 Somente existem 7 bits disponíveis, com estes, poderíamos acessar 128 endereços diferentes. Acessamos 128 bytes em cada Banco Lembre-se que para memória de programa era chamado página Temos 2 bits seletores de banco no registrador STATUS <RP1:RP0>

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28 Algumas faixas de endereços são espelhadas.

29 Acesso direto a memória O byte STATUS tem os 2 bits que controlam o acesso direto ao banco de memória RP0 e RP1.

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31 Exemplo acesso direto #DEFINE BANK0 BCF STATUS, RP0 ; seta o bank 0 de memória #DEFINE BANK1 BSF STATUS, RP0 ; seta o bank 1 de memória BANK1 MOVLW B MOVWF TRISB MOVLW B MOVWF TRISA MOVLW B BANK0

32 Acesso indireto a memória O PIC também permite acesso indireto a memória usando os registradores FSR e INDF. FSR marca o endereço que queremos acessar INDF é o registrador que diz representa aquele endereço.

33 Exemplo de acesso indireto INICIO_BL EQU 0X20; INICIO DO BLOCO NA RAM FIM_BL EQU 0X2F; FIM DO BLOCO NA RAM LIMPA_BLOCO MOVLW INICIO_BL MOVWF FSR LB_1 CLRF INDF MOVLW FIM_BL XORWF FSR,W BTFSC STATUS,Z RETURN INCF FSR, F GOTO LB_1

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35 Interrupções Total de 15 interrupções Todas geram um desvio para 04h Convencionais (3) Dispositivos (12)

36 Interrupção - convencionais Timer 0 Sempre que o contador TMR0 passar de 0xFF para 0x00 gera interrupção. Interrupção externa Sinal externo ligado ao RB0 (conf. Como entrada) Interrupção por mudança de estado RB4..RB7, se mudar o sinal nestes pinos dispara interrupção.

37 Interrupções - dispositivos Intr. Porta paralela Sempre que uma operação de escrita ou leitura da porta paralela termina Intr. Conversão A/D Sempre que a conversão termina Intr. de recepção USART Recebeu dado pela USART

38 Intr. Transmissão pela USART O buffer ficou vazio Intr. Comunicação serial SPI e I2C Sempre que um dado é transmitido ou recebido Intr. CCP1 (capture/compare/pwm) Evento nestes recursos

39 Intr. Timer 2 Sempre que o TMR2 acrescido do postscaler estourar. Intr. Timer 1 Sempre que o TMR1 estourar. TMR1 possui 16 bits;

40 Intr. Fim de escrita na eeprom/flash Intr. Colisão de dados Colisão de dados no I2C Intr. CCP2 Intr. Comparadores Mudança de estado dos comparadores

41 ORG MOVFW SWAPF MOVWF 0X04 W_TEMP STATUS, W STATUS_TEMP TESTE1 BTFSS GOTO INTCON,T0IF ; FOI INTERRUPÇÃO DE TIMER? SAI_INT ; NÃO, FINALIZA. ;SIM, TRATA INTERRUPÇAO LED_OFF LED_ON FIM_TMR0 BCF INTCON, T0IF ; LIMPA FLAG DA INTERRUPÇÃO DECFSZ TEMPO1, F ; DECREMENTA TEMPO, ACABOU? GOTO SAI_INT ;NÃO, FINALIZA INT ;SIM, ACABOU BASE DE TEMPO BTFSS LED ;LED ESTÁ ACESO? GOTO LED_ON NÃO, ENTAO ACENDE BCF LED ;APAGA LED GOTO FIM_TMR0 ;PULA PARA O FIM_TMR0 BSF LED ;ACENDE O LED MOVLW.100 MOVWF TEMPO1 ;REINICIA GOTO SAI_INT ;FIM SAI_INT SWAPF MOVWF SWAPF SWAPF RETFIE STATUS_TEMP, W STATUS W_TEMP, F W_TEMP, W