FACULDADE LEÃO SAMPAIO

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1 FACULDADE LEÃO SAMPAIO Microcontroladores Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas 1

2 Componentes CPU Memórias Dispositivos de Entrada/Saída (E/S) Input/Output (I/O) 2

3 CPU A CPU busca informações na memória, interpreta e executa comandos numa seqüência, do primeiro ao último comando; É formada por: Unidade de Controle (UC) Unidade Lógica Aritmética (ULA) Registradores 3

4 CPU Unidade de Controle Cria sincronismo entre as operações realizadas pelos componentes, fazendo com que uma seqüência seja obedecida de acordo com o tempo. Possui um relógio interno denominado clock que exerce um papel semelhante a um metrônomo. O clock orienta os ciclos de trabalho dos componentes. 4

5 CPU Unidade de Controle - Clock Nenhum material é completamente inerte. Embora, visualmente em repouso, as moléculas estão em constante vibração. São fabricados com material piezoeletrônico, ou seja, capazes de gerar um pulso elétrico a partir de uma pressão mecânica. Os pulsos são gerados numa freqüência muito precisa. 5

6 CPU Unidade Lógica Aritmética É um circuito que realiza operações aritméticas (somas, multiplicações, etc) e lógicas (decisão sobre ligar ou desligar). Usa em seus cálculos dados da memória, das unidades de entrada e saída ou dos registros internos. 6

7 CPU Registradores Armazena dados, endereços e instruções temporariamente. Estes dados são utilizados apenas durante a execução do programa e isto faz com que os bits sejam transferidos entre os elementos de memória de forma rápida. Armazena quantidade de apenas 8, 16, 32 ou até 64 bits. Observação: Bit: 1 ou 0. Nibble: Conjunto de 4 bits Byte: Conjunto de 8 bits Kilobyte: Conjunto de 1024 bytes 7

8 CPU Registradores Contador de programa O contador de programa armazena o endereço da próxima instrução a ser realizada. Em outras palavras, cria uma fila de comandos a ser executados. Após a execução de uma tarefa, o contador já tem armazenado um endereço de outra instrução que deve ser executada em seguida e esta passa a ser processada, neste momento a próxima instrução já é armazenada pelo contador de programa. 8

9 CPU Registradores Registro de instrução O registro de instrução armazena o código da instrução que está sendo executado. 9

10 CPU Registradores Acumulador O acumulador armazena o resultado das operações realizadas pela unidade lógica aritmética (ULA). 10

11 Memórias Armazena informações, como valores de variáveis e código de programa. Podem ser voláteis ou não-voláteis Memória volátil: RAM (Random Access Memory) 11

12 Memória não-volátil: ROM AOC Memórias Tipos de memória ROM: PROMs (Programmable Read-Only Memory) podem ser escritas com dispositivos especiais mas não podem mais ser apagadas ou modificadas (firmware). EPROMs (Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ser apagadas pelo uso de radiação ultravioleta permitindo sua reutilização. 12

13 Memórias Memória não-volátil: ROM Tipos de memória ROM: EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ter seu conteúdo modificado eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num circuito eletrônico Memória Flash semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e de menor custo 13

14 Dispositivos de Entrada/Saída Entrada Todo dispositivo que leva a informação externa à máquina. Exemplos: 14

15 Dispositivos de Entrada/Saída Saída Todo dispositivo que apresenta o resultado do processamento. Exemplos: 15

16 Microcontrolador - Definição É um circuito integrado que pode ser programado para realização de controle lógico de sistemas. Possui memória, processador e interface de entrada e saída em um único chip. Possui capacidade inferior a um microprocessador, pois realiza todas as funções de armazenamento, temporização entre outras em um único chip, enquanto que um microprocessador tem a tarefa apenas de processar informações de dispositivos externos. 16

17 Microcontrolador - PIC São fabricados pela Microchip Technology. PIC significa Programmabile Intelligent Computer, ou Computador Inteligente Programável. 17

18 Microcontrolador - PIC A letra F indica o tipo de memória do microcontrolador. Ex: PIC 16F628A PIC com a letra C só podem ser gravados uma vez e são mais baratos. Ex: 16C877 Os outros modelos de PIC variam em números de recursos disponíveis. EX: 16F870, 16F84 18

19 Microcontrolador PIC 16F628A Possui set reduzido com apenas 35 instruções; Clock interno de 4MHz e externo de até 20MHz; Memória do tipo Flash com capacidade de 2043 words (1 word = 32 bits); 224 bytes de memória RAM; 128 bytes de memória EEPROM; Instruções de 14 bits com 200ns de tempo de execução; Dados de 8 bits por endereço de memória; 15 registradores especiais; 16 pinos que podem ser configurados como entrada ou saída; Outras funções como watchdog timer, comparador interno, USART, etc. 19

20 Microcontrolador PIC 16F628A - Pinagem A numeração dos pinos se inicia da esquerda para a direita na parte inferior do chip posicionado com a marcação circular na parte inferior esquerda e retornando da direita para a esquerda nos pinos superiores. 20

21 Microcontrolador PIC 16F628A - Pinagem Os pinos 5 e 14 são, respectivamente, aterramento e alimentação positiva, que deve ser ligado em 5V (tolerando de 2 a 6V). 21

22 Microcontrolador PIC 16F628A - Pinagem Os pinos de 1 a 4, 6 a 9, 10 a 13 e 15 a 18, são pinos de entrada/saída. 22

23 Microcontrolador PIC 16F628A - Pinagem Os pinos 15 e 16 são, respectivamente, saída de clock e entrada de clock externo. 23

24 Microcontrolador PIC 16F628A - Pinagem O pino 4 é uma entrada de sinal de reset em nível baixo. 24

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