REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL ESTADO DE SANTA CATARINA Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - CCT

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1 Curso: ELE-ELE - Bacharelado em Engenharia Elétrica Departamento: DEE - Engenharia Elétrica Disciplina: SISTEMAS DIGITAIS MICROPROCESSADOS Código: SDM0001 Carga horária: 90 Período letivo: 2016/1 Professor: Daniel Gumiero Noronha Maas Contato: noronha.maas@gmail.com Marco Shawn Meireles Machado Contato: marcosmm1980@gmail.com Ementa Impacto do uso dos microprocessadores. Conceitos sobre arquitetura de microprocessadores. Registradores. Barramentos. Tipos de memórias. Mapeamento de memória. Modos de endereçamento. Conjunto de Instruções. Linguagem Assembly. Sistema de interrupção. Introdução aos dispositivos de E/S. Exemplos de aplicações. Objetivo geral Apresentar ao aluno a área de microcontroladores/microprocessadores, linguagem assembly (fazendo um estudo de caso do MC9S08QG8). Objetivo específico Ao final do curso, o aluno deverá estar apto a: - Ter uma visão geral da área de sistemas microprocessados (eletrônica embarcada); - Compreender conceitos básicos de desenvolvimento de software em assembly; - Desenvolver software em assembly para o microcontrolador MC9S08QG8, utilizando a ferramenta de desenvolvimento Codewarrior e o Kit de desenvolvimento Freescale DEMO9S08QG. Interface Serial Assincrona (SCI) - Registradores da SCI Exemplos Aplicação Aula Inaugural - Apresentação Professor - Apresentação Plano de Aula (avaliações, pesos, curso) - Demonstração CodeWarrior Introdução ao Curso - Arquitetura dos Sistemas Embarcados - Mercado de fabricantes de Microcontroladores Visão Geral do Microcontrolador HCS08 - Arquitetura Interna - CPU - Registradores da CPU - Mapas de Memória - Instruções Assembly - Exemplos de Instruções Exercício de Aplicação 2A: Divide por 2 e Incrementa - Exemplo de codificação de programa em Assembly - - Estudo dos Modos de Endereçamento - - Opcode das instruções

2 - - Endereçamento das instruções - - Valores de registradores - - Valores de Memória Visão Geral do Microcontrolador HCS08 - Modos de Endereçamento: -- implícito, imediato, direto, estendido, relativo, -- memória a memória (imediato/direto, direto/direto) - Exemplos de Modos de Endereçamento. Exercício de Aplicação 2: Multiplica por 2 - Exemplo de codificação de programa em Assembly - - Estudo dos Modos de Endereçamento - - Opcode das instruções - - Endereçamento das instruções - - Valores de registradores - - Valores de Memória Visao geral dos módulos Internos do HCS08 - Sistema de Clock Visão geral dos módulos Internos do HCS08 - Portas de Entradas/Saídas Digitais Memória - Memória do HCS08 - Memória RAM - Memória Flash Exercicío de Aplicação 3: Contagem de 0 a 20 - Exemplo de codificação de programa em Assembly: Contagem de 0 a Estudo dos Modos de Endereçamento - - Opcode das instruções - - Endereçamento das instruções - - Valores de registradores - - Valores de Memória Memória - exemplo de código - modos de endereçamento (16 modos) Revisão para Prova P1 - Explicação e tira-dúvidas dos conceitos apresentados no período. Prova P1 - Avaliação programa na memória - Avaliação Entradas e Saídas Digitais Correção de Prova P1 - Correção da Prova com esclarecimentos Exercício de Aplicação 05: Controle de LED s e Motor - Controle de LED s e Motor (ES Digitais)

3 Exercício de Aplicação 06: Controle de Janela - Controle de janela (ES Digitais) Exercício de Aplicação 07: Irrigação - Sistema de Irrigação (E/S Digitais) Exercício de Aplicação 08: Controle de Janela - Controle de janela (ES Digitais/Analógico) Conversor AD - conversor AD - caracteristicas do conversor AD - resolução - tempo de conversão - programação - uso de interrupção - uso de polling Interrupções - uso de interrupções - timer, adc, interrupções de software etc. - habilitação global de interrupções - habilitação de interrupções para cada dispositivo Exercício de Aplicação 09: Piscina - Monitoramento de temperatura de piscina (Analógico/Digital) Exercício de Aplicação 10: Hidrelétrica - Usina Hidroelétrica (Analógico/Digital) Exercício de Aplicação 11 - IRQ e RTI - Simular botão de emergência e contar segundos e minutos Exercício de Aplicação 12: Controle de Janela - Controle de janela (ES Digitais, conversão AD e interrupção) Exercício de Aplicação 13: Máquina de Lavar - Máquina de Lavar Roupas (ES Digitais, conversão AD e interrupção) ICS - Internal Clock Source - Apresentação dos diversos clocks do sistema Contador e temporizador MTIM - MTIM - Contador e Temporizador de 8 bits - - uso de timer no HCS tamanho do timer - - formas de incremento: incremento por sinal externo, fração de clock de barramento - - formas de divisão do clock - - uso de interrupções Exercício de Aplicação 14: Exp2 do Lab. - Exp2 do LAB com interrupção de AD - Exp2 do LAB com interrupção de RTI

4 Prova P2 - Avaliação Conversão A/D - Avaliação Interrupções (IRQ e RTI) - Avaliação E/S Digitais Correção de Prova P2 - Correção da Prova com esclarecimentos Exercício de Aplicação 15: Máquina de lavar - Maquina de lavar - AD, Interrupção, PWM Contador e Temporizador TPM - TPM - Contador e Temporizador de 16 bits (captura, comparação e PWM) - - uso de timer no HCS tamanho do timer - - formas de incremento: incremento por sinal externo, fração de clock de barramento - - formas de divisão do clock - - uso de interrupções Uso de Timers - timers_uso - exercício sobre o uso de timers Exercício de Aplicação 16: Tempo de pisca - Tempo de pisca dos LED's - AD, Interrupção, MTIM Exercício de Aplicação 17: temporizador - MTIM - Contador e Temporizador de 8 bits - Aplicação de MTIM com interrupção - Aplicação de MTIM com interrupção e chave Interface Serial Assincrona (SCI) - Transmissor da SCI - Receptor da SCI - Gerador de Baud Rate Exercício de Aplicação 18 - PWM (Brilho LED\'s) - PWM com chaves de incremento/decremento Exercício de Aplicação 19 - SCI sem Int - SCI Hyperterminal Exercício de Aplicação 20 - SCI com Int - SCI Hyperterminal Exercício de Aplicação 21 - Tanque Químico - ADC e RTI - Conversão AD a cada 5 minutos Exercício de Aplicação 22 - Tempo de pisca dos LED's via SCI - E/S, AD, Interrupção (IRQ, RTI SCI), MTIM, SCI - Envio do caracter para incremento/decremento do tempo

5 Exercício de Aplicação 23 - Protocolo Comunicação - Controle de um Refrigerador (SCI, PWM e AD) - Comunicador Hospitalar - auxílio a deficientes (AD, RTI/INT/PWM) - - Parte de registradores Exercício de Aplicação 24 - Empilhadeira - Empilhadeira - - SCI, PWM, RTI, IRQ, AD - - Resolução: inicializações e configurações Exercício de Aplicação 25: Brilho LED s - Incremento/Decremento do brilho do LED com PWM e SCI Revisão do conteúdo - Exercícios e esclarecimento de dúvidas Prova P3 - Avaliação SCI - Avaliação MTIM / TPM / PWM - Avaliação Conversão A/D - Avaliação Interrupções (IRQ e RTI) - Avaliação E/S Digitais Correção de Prova P3 - Correção da Prova com esclarecimentos Exame Final - Avaliação de todo o conteúdo Correção do Exame Final - Esclarecimento de dúvidas Laboratório Metodologia A disciplina será ministrada através de aulas expositivas, tarefas em sala, tarefas extra-sala, práticas de laboratório e um projeto final. Sistema de avaliação A disciplina de SDM está dividida em teoria e prática; desta forma, existem avaliações na parte teórica e na parte prática. A avaliação teórica corresponde a 60% da nota da disciplina. Estes 60% estão divididos em três provas: 1) (P1) - Prova escrita (20%): P1 * 0,2 2) (P2) - Prova escrita (20%): P2 * 0,2 3) (P3) - Prova escrita (20%): P3 * 0,2 A média teórica (MT) será (P1 * 0,2 + P2 * 0,2 + P3 * 0,2) A avaliação prática corresponde a 40% da nota da disciplina. Estes 40% estão divididos em: 1) Realização dos experimentos (E) pedidos pelo professor (10%) 2) Realização de um trabalho experimental (TE) (30%) A média prática (MP) será (E * 0,1 + TE * 0,3) A média da disciplina será (MT * 0,6 + MP * 0,4) Se o aluno obtiver média da disciplina abaixo de 7,0 e não estiver reprovado por faltas, terá direito a fazer o exame final. A prova de exame será somente teórica.

6 Sistema de avaliação Não haverá prova nem exame com consulta. As provas e o exame são individuais. Os materiais considerados necessários serão disponibilizados na hora da prova. As provas não serão devolvidas, contudo o aluno pode ter acesso às mesmas até uma semana após a publicação da avaliação; O Exame envolverá toda a matéria; as Provas P1, P2 e P3 envolverão toda a matéria apresentada até a data de cada uma das provas; Salvo para atender a legislação em vigor, não haverá abono de faltas, tanto nas aulas de teoria como nas de laboratório. Bibliografia básica WATANABE, Ana T. Y., O UNIVERSO HCS08QG8 - Teoria, Linguagem Assembly, atividades de laboratório e projetos. Projeto de Ensino DEG PEREIRA, Fábio. Microcontroladores HC908Q: Teoria E Prática, 2004, Ed. Érica (7 exemplares na biblioteca número de chamada BU P436m) PEREIRA, Fábio. Microcontroladores HCS08: Teoria e Prática, 2005, Ed. Érica Bibliografia complementar GANSSLE, Jack G.. The Art of Programming Embedded Systems, Academic Press, ISBN (2 exemplares na biblioteca número de chamada BU G199a) BALL, Stuart R. Embedded Microprocessor Systems: Real World Design. Butterworth Architecture, ISBN: (2 exemplares na biblioteca número de chamada BU B187e e B187e) Manuais de fabricantes Apostila disponibilizada no site da disciplina Informações sobre realização de Prova de 2ª Chamada A Resolução nº 018/2004-CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada. Segundo esta resolução, o aluno que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelos professores, poderá solicitar segunda chamada de provas na Secretaria Acadêmica através de requerimento por ele assinado, pagamento de taxa e respectivos comprovantes, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização de cada prova, sendo aceitos pedidos, devidamente comprovados, motivados por: I - problema de saúde, devidamente comprovado, que justifique a ausência; II - doença de caráter infecto-contagiosa, impeditiva do comparecimento, comprovada por atestado médico reconhecido na forma da lei constando o Código Internacional de Doenças (CID); III - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros;