Evolução dos microcontroladores

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Ruy de Sá Covalski
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1 Guilherme Luiz Moritz 1 1 DAELT - Universidade Tecnológica Federal do Paraná 9 de abril de 2014

2 Permanência Agendar com antecedência

3 Avaliação A avaliação do aluno será composta da seguinte forma: 30% da nota refere-se a trabalhos desenvolvidos no período de aula, referentes às atividades de laboratório; 30% da nota será composta por uma prova com consulta; 40% da nota será composta pela avaliação do projeto. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota igual ou superior a 6, 0 Se o aluno não comparecer a prova, desde que apresente justificativa, poderá realizar a prova de segunda chamada que substituirá a avaliação que faltou. A prova com consulta, a prova de segunda chamada e a prova substitutiva versarão sobre todo o conteúdo da disciplina.

4 O projeto O projeto obrigatoriamente deverá utilizar 3 recursos avançados do PIC e serão usados os seguintes critérios para a sua avaliação: simulação, sinalização, documentação de projeto e sua apresentação, complexidade do programa e dos circuitos eletro-eletrônicos, funcionalidade, criatividade e acabamento e participação do aluno no projeto.

5 O projeto Ver lista de ítens em anexo

6 Cópia de trabalhos e atrasos na entrega Caso seja detectada cópia em trabalhos, todos os envolvidos serão invalidados, tanto o que forneceu o material quanto do(a) aluno(a) que copiou.

7 Plano de aula Plano de Aula

8 Regras de uso do laboratório Ao entrar verifique se a bancada está limpa e sem vandalismos, bem como o microcomputador. Observe se a antena está no lugar. Caso encontre problemas avise a/o professor(a). Não salve seus arquivos na área de trabalho (desktop) para isso há uma área disponível em d:/aluno. Nesta área os arquivos não serão deletados, no desktop serão. Não coma e não beba no laboratório. Retire seus lixos antes de sair e jogue na lixeira que se encontra no fundo da sala (tocos de fios, capas de fios, raspas de borrachas, pedaços de papéis, aparas de folhas, papéis de bala, lenços de papel, etc). Antes de sair coloque o teclado em cima do gabinete (opcional), desligue o computador e o monitor, recolha seu lixo, verifique se está tudo em ordem e encoste a cadeira na bancada.

9 O que é um sistema embarcado?

10 O que é um sistema embarcado?

11 O que é um microcontrolador?

12 Evolução dos computadores Primeiros computadores - Mecânicos (1822)

13 Evolução dos computadores Primeiros computadores eletrônicos - Valvulados (1946) 1000x mais rápidos

14 Evolução dos computadores Transistor (1947)

15 Evolução dos computadores Circuito integrado (1949)

16 Evolução dos computadores Intel 4004 (1971) - Robert Noyce e Gordon Moore

17 Evolução dos computadores

18 Linha de processadores Intel

19 Evolução dos computadores Qual o limite da lei de Moore? Tecnologia Atual - 22nm Limite? 14nm? Os processadores não poderão mais evoluir após se atingir o limite? Arquitetura e organização - Intel vs ARM

20 Arquitetura e organização de computadores Arquitetura Atributos visíveis ao programador que possuem impacto direto sobre a execução do programa Ex: Conjunto de instruções, número de bits utilizados, mecanismos de entrada e saída, endereçamento Organização Detalhes de implementação da arquitetura Não impactam no programador, mas sim no desempenho

21 Arquitetura e organização de computadores Uma família de modelos pode compartilhar a arquitetura mas possuir diferentes organizações Compatibilidade de código Exemplos) Arquitetura x86, Arquitetura ARMv7-A (Cortex A...), Arquitetura PIC 8 bits

22 Arquitetura de Von-Neumann vs Harvard Figura : Von Neumann Figura : Harvard

23 Arquitetura de Von Neumann O barramento interno do microprocessador é compartilhado entre os periféricos A memória é dividida em endereços que representam os bytes Endereços de memória podem conter tanto instruções quanto dados Microprocessador executa infinitamente os ciclos de Fetch Decode Execute Exemplos) 8051, ARM7TDMI

24 Fetch - Decode - Execute

25 Arquitetura Harward A arquitetura possui barramentos paralelos A busca de dados e código pode ser feita simultaneamente Mais eficiente, mas mais complexa Exemplos) PIC 8/16/32 bits, ARMv7M

26 Intel 4004

27 PIC16F84

28 ARMv7-A

29 ARMv7-A

30 Por que PIC? Processador de entrada Desempenho satisfatório para soluções simples Fácil de encontrar no mercado local Encapsulamento DIP

31 Lista de materiais para as práticas com microcontroladores 1 1 PIC16F628A e o respectivo soquete com pino torneado; 2 1 PIC16F877A e o respectivo soquete com pino torneado; 3 RESISTORES DE 1K, 10K, 470 ohms (10 de cada); 4 8 LEDs; 5 1 display de 7 segmentos Catodo comum; 6 3 micro botões (podem ser usadas chaves de retenção e fins de curso); 7 1 cristal de 8 MHz; 8 2 capacitores cerâmicos de 10 a 33 pf (22 pf por exemplo);

32 Lista de materiais para as práticas com microcontroladores 1 1 motor de passo 2 1 ULN2803 ou ULN2003; 3 1 motor CC? pode ser uso um cooler de microcomputador; 4 1 Display de Cristal Líquido - LCD? 2x16 qualquer fabricante; 5 Fios rígidos para as ligações; 6 2 potenciômetros (ou trimpots) de 10kohms; 7 Fonte de alimentação 5V 1A, ou regulador de tensão 7805 com seus respectivos capacitores 8 Protoboard e Multímetro.

33 Lista de materiais para as práticas com microcontroladores

34 Software Utilizado no Laboratório µc Pro Proteus MPLAB Serão estudados com detalhes nas próximas aulas

35 Fluxogramas Elementos gráficos utilizados para estabelecer uma sequência a uma tarefa a ser realizada. Possuem três elementos básicos:

36 Exemplo: Contador a) Faça o programa que realize a contagem de 0 a 9 na variável CONT, retornando novamente a 0 e reiniciando a contagem.

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