1.1. Microprocessadores e microcontroladores Sistemas genéricos e sistemas dedicados. 2. Microcontrolador PIC:

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1 PLANO DE ENSINO Curso: Engenharia mecânica com habilitação em controle e automação Disciplina: Eletiva I Carga Horária Semanal: 04 Carga Horária Total 80 EMENTA Introdução à linguagem Assembly, microcomputador digital, microcontroladores PIC, princípios de programação linguagem Assembly PIC, variáveis e tipos de dados, operadores, declaração de controle, tipos e dados avançados, funções, funções do compilador, tópicos avançados. OBJETIVO GERAL Desenvolver softwares que serão utilizados em sistemas microprocessados e microcontrolados aplicando os conceitos de programação para softwares embarcados. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Entender os conceitos sobre microprocessadores e microcontroladores; Apresentar as diversas características relacionadas com a arquitetura de sistemas de processamento digital baseadas em microprocessadores e microcontroladores; Diferenciar microprocessadores e microcontroladores; Analisar e diferenciar o hardware dos microcontroladores; Implementar código Assembly capazes de utilizar o hardware dos microcontroladores; Desenvolver hardware e software para comunicação entre computadores e microcontroladores. CONTEÚDO PROGRÁMATICO 1. Arquitetura de microcontroladores: 1.1. Microprocessadores e microcontroladores Sistemas genéricos e sistemas dedicados. 2. Microcontrolador PIC: 2.1. Microchip no Brasil 2.2. O que são e para que servem 2.3. Arquitetura Harvard e a Filosofia RISC 2.4. A estrutura interna 2.5. Os ciclos de máquina 3. Introdução às Memórias: 3.1. Memória de programa 3.2. Vetor de reset 3.3. Vetor de interrupção 3.4. Pilha (Stack) 3.5. Memória de dados 3.6. Registradores especiais 3.7. Registradores de uso geral 3.8. EEPROM 4. Introdução às interrupções: 4.1. O que são e como funcionam 4.2. As interrupções existentes no PIC

2 4.3. Interrupção de Timer Interrupção externa 4.5. Interrupção por mudança de estado 4.6. Interrupção de fim de escrita na EEPROM 4.7. Como tratá-las 5. PIC 16F84/84A e 16F628/628A 5.1. Introdução 5.2. Pinagem 5.3. As nomeclaturas utilizadas 5.4. Características elétricas utilizadas e outras 5.5. Mapas das memórias 5.6. Memória de programa 5.7. Memória de dados 6. Registradores especiais que controlam tudo 6.1. Introdução 6.2. Registrador STATUS 6.3. Registrador OPTION 6.4. Registrador INTCON 6.5. Registrador PCL E PCLATH 6.6. Registrador TRIS 6.7. Conhecendo as Portas 6.8. Temporizador TMR Watch DOG (WDT) Prescaler Registrador EEADR 6.9. Registrador EEDATA Registrador EECONS Conhecendo o FSR e o INDF Condições após RESET 7. Conhecendo o SET de instruções 7.1. Termos utilizados 7.2. Construção dos nomes das instruções 7.3. Grupos de instruções 7.4. Resumo das instruções 8. MPLAB 8.1. Introdução a ferramenta 8.2. Ambiente de trabalho 8.3. Abrindo um projeto 8.4. Abrindo um arquivo fonte 8.5. Erros, warnings e mensagens. 9. Considerações iniciais sobre o Hardware 9.1. Alimentação 9.2. Osciladores 9.3. RC 9.4. Ressoador 9.5. Cristal 9.6. Híbridos ou Circuitos de Oscilação 9.7. Power on reset (POR) básico

3 10. Gravando o PIC Introdução Configurando as opções Tipo de oscilador Power up timer Watchdog timer Código de proteção Definindo as configurações no próprio programa Gravação de IDs Gravação IN-CIRCUIT CHECKSUM Outras formas de gravação 11. Programação Criando um novo programa Estruturando o código fonte A importância dos comentários Arquivos de definições: INCLUDES Constantes e definições: EQU e Defines Estruturação Trabalhando com memória O registrador Word (W ou acumulador) Conhecendo os bancos de memória (BANK0 e BANK1) Lidando com dados (MOVLW, MOVWF, MOVF, CLRF E CLRW) Inicializando o Sistema Definindo locais para as variáveis Reservando espaços para FLAGS Criando constantes Definindo entradas e saídas O vetor de reset Inicializando as variáveis Trabalhando com rotinas Rotinas de desvio Rotinas de chamada Tomando decisões e fazendo desvios Testando BITS e FLAGS (BTFSC e BTFSS) Mudando BITS e FLAGS (BSF e BCC) Trabalhando com as portas Lendo uma porta Escrevendo em uma porta Botão e LED Operações aritméticas básicas Somando (INCF, INCFSZ, ADDWF e ADDLW) Subtraindo (DECF, DECFSZ, SUBWF e SUBLW) Comparações maior que, menor que e igual Multiplicando (RLF) Dividindo (RRF) Contador simplificado Trabalhando com bytes AND (ANDWF e ANDLW) OR (IORWF e IORLW) XOR (XORWF e XORLW) Complemento (COMP) Inversão (SWAPF) Contando tempo e criando delays Conhecendo melhor o Timer0 e o prescaler Utilizando o Timer para contar tempo

4 Utilizando registros temporários para criar delays PISCA-PISCA Operando diretamente com o programa counter Usando o PCL para escolher entre várias rotinas Usando o PCL para montar uma tabela de valores Contador melhorado Acesso indireto a memória Trabalhando com FSR e INDF Explorando as interrupções Ligando as chaves corretas A estrutura básica da rotina de interrupção (RETFIE) Checando qual foi a interrupção ocorrida Testando a interrupção de timer Tratando a interrupção externa Tratando a interrupção de mudança de estado Timer simplificado Utilizando a EEPROM Tratando a interrupção de final de escrita da EEPROM Lendo da EEPROM Contador Final Modo sleep Entrando no modo sleep (SLEEP) Saindo do modo sleep Trabalhando com WATCHDOG (WDT) (CLRWDT) Utilizando o WDT para evitar travamentos Utilizando o WDT para melhorar a inicialização Utilizando o WDT para ajudar na solução de problemas 12. Mais considerações sobre o HARDWARE Evitando problemas com o PIC e suas portas Power on reset (POR) melhorado BROWN-OUT 13. Simulando e Debugando o sistema Introdução Listagem completa (ABSOLUT LIST) Acertando as condições do HARDWARE Executando o programa Rodando direto (RUN) Rodando em modo de animação (ANIMATE) Paralisando a execução (HALT) Rodando passo a passo (STEPS) Resetando o programa Parando nos pontos certos (BRAKEPOINTS e RUN TO HERE) Controlando as passagens (TRACE POINTS) Outros recursos Visualizando a memória Mapa da memória Registradores especiais (SFRS) Pilha (STACK) Registros diversos (WATCHS) Controlando as entradas Estímulos diretos Estímulos pré-definidos Estímulos periódicos Estímulos de pinos Estímulos de registradores

5 Contando o tempo corretamente METODOLOGIA Aulas expositivas utilizando recursos áudio visuais e quadro branco Resolução de exercícios em classe Recursos computacionais para elaboração e simulação dos programas e dos hardwares desenvolvidos Exercícios extra classe AVALIAÇÃO 1 Bimestre - 20 pontos: 2 Bimestre - 20 pontos: Nota final: NF = (soma das notas 1º bim + soma das notas 2º bim)/4 NF 7,0 e Freqüência 75% => APROVAÇÃO 4,0 NF < 7,0 e Freqüência 75% => EXAME FINAL NF < 4,0 e/ou freqüência 75% => REPROVAÇÃO BIBLIOGRAFIA BÁSICA SOUZA, D. J. ; LAVINIA, N. C. Conectando o PIC Recursos Avançados, 4ª Ed., São Paulo: Érica, SOUZA, D. J. Desbravando o PIC Ampliado e Atualizado para PIC 16F628A, 11 ª ed., São Paulo: Érica, ZANCO, W. S. Microcontroladores PIC16F628/648A Uma abordagem prática e objetiva. São Paulo: Érica, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR LOURENÇO, A. C. et al. Circuitos Digitais, 6ª ed., São Paulo: Érica, MALVINO, A. P. Eletrônica Volume 1. 4ª ed., São Paulo: Pearson Education, MORIMOTO, C. E. Hardware, guia definitivo, 1ª ed., Porto Alegre: Sul Editores, PEREIRA, F. Microcontroladores PIC Programação em C, 6ª ed., São Paulo: Érica, TOCCI, R. J; WIDMER, N.S. Sistemas Digitais, princípios e aplicações, 10ª ed., São Paulo: Prentice Hall, 2007 ZANCO, W. S. Microcontroladores PIC Técnicas de software e hardware para projetos de circuitos eletrônicos. São Paulo: Érica, 2006.