Microcontroladores e Microprocessadores

Transcrição

1 Microcontroladores e Microprocessadores Prof. Alison Lins

2 Microcontrolador Agenda - Histórico da Evolução da Eletrônica - Microprocessadores - Memórias - Microcontroladores - Microcontrolador x Microprocessador - Programação para Hardware - Instrumentação Eletrônica - Práticas

3 Microcontrolador Histórico John Barden, Walter Bratain e William Shockley inventam o Transistor no BELL LABS.

4 Microcontrolador Histórico TEXAS INSTRUMENTS cria o primeiro Circuito Integrado (CI), onde em um mesmo substrato de cristal eram integrados vários transistores.

5 Microprocessadores Histórico DIGITAL começa a vender o PDP8, o primeiro computador com preço acessível aos laboratórios.

6 Microprocessadores Histórico Surge a INTEL INTEL fabrica o primeiro microprocessador de 4 bits, o foto INTEL fabrica os primeiros microprocessadores de 8 bits, denominados INTEL fabrica o primeiro microprocessador de bits, o Microprocessador 4004

7 Microprocessadores Histórico Zilog começa a vender o Z80 MOS TECHNOLOGY começa a vender o MC6501. MC US$20 MC US$ US$ 150 Z80

8 Microprocessadores Histórico INTEL produz o primeiro microcontrolador, o 8048, e o A TEXAS INSTRUMENTS produz o TMS 9000, primeiro microprocessador de 16 bits. APPLE COMPUTER também surge neste ano A APPLE Computer produz o APPLE II (US$1298) com processador Motorola 6502 (8 bits) A INTEL começa a produzir o 8086 e também alguns derivativos do 8048, o 8041 e o A INTEL distribui o 8088.

9 Microprocessadores Histórico A INTEL inicia o que seria a família de microcontroladores de maior sucesso, os 8051 e Neste mesmo ano também produz o A APPLE COMPUTER produz o APPLE III, que estava destinado ao fracasso A IBM passa a dedicar-se aos sistemas de pequeno porte com o IBM PC, que consistia da CPU 8088, 64 KB RAM, 40 KB ROM, floppy 5,25" (US$3005).

10 Microprocessadores Histórico A INTEL inicia a venda do primeiro microcontrolador de 16 bits, o 8096 (família MCS-96) Com começa a distribuir microcontroladores CHMOS, de menor consumo de energia. A APPLE COMPUTER produz o LISA, também destinado ao fracasso. A AT&T começa a distribuir o UNIX System V. A IBM anuncia o PC XT (US$ 4995) e o PC Jr. (US$1269) Surge o IBM PC AT com 80286, 256 KB RAM, floppy de 1,2 MB (US$ 5469). A APPLE COMPUTER produz o que viria a ser um grande sucesso: o MACINTOSH (US$ 2495).

11 Microprocessadores Histórico A INTEL produz o 80386DX (16 MHz, 6 MIPS) A COMPAQ fabrica o primeiro computador 386, o COMPAQ DESKPRO A INTEL fabrica o 80386SX (16 MHz, 2,5 MIPS) A INTEL fabrica o 80486DX (25 MHz, 20 MIPS) A INTEL fabrica o 80486SX (20 MHz, 16,5 MIPS) A INTEL fabrica o 80486DX2 (50 MHz, 40 MIPS) A INTEL fabrica o PENTIUM (60 MHz, 112 MIPS).

12 Microprocessadores Resumo

13 Microprocessadores

14 Microprocessador Definição Consiste em um circuito integrado, dotado de uma ULA, uma UCP e registradores(memórias).

15 Microprocessador Arquitetura Básica Diagrama de Blocos de um Microprocessador Básico

16 Microprocessador Comunicação Memória Comunicação Paralela Periféricos Memória Exemplos: HD IDE e HD SATA Comunicação Serial Periféricos

17 Microprocessador Comunicação Problemas: Comunicação Paralela; Comunicação Serial. Hoje em dia, a uma tendência para que toda comunicação seja serial; Hoje em dia, a uma tendência para que toda comunicação seja serial; Exemplos: FSB das placas mães;!!! Dispositivos de entrada e saídas: Pen Driver; Impressoras.

18 Microprocessador Processamento Tipos de Processamento: Pipeline (paralelismo) Vetorial Aplicações: Manipulação Matemática; Manipulação de Áudio e Vídeo;

19 Memórias

20 Memórias RAM e ROM Memória RAM Memória ROM

21 Memórias RAM e ROM Memória RAM(Random Access Memory) Memória de leitura e escrita, usada para armazenar as constantes e as variáveis do corrente programa. Volátil, ou seja o conteúdo presente nesse tipo de memória é perdido sempre que a alimentação é desligada.

22 Memórias RAM e ROM Memória ROM ROM (discordância entre autores) Características: baixo custo e quando a necessidade de grande quantidade. PROMouOTP EPROM FLASH Características: baixo custo em relação eprom e a flash. Características: custo elevado e de altíssima velocidade.

23 Memórias Memória Barramento Memória

24 Microcontrolador

25 Microcontrolador Definição Podemos definir um microcontrolador como sendo um computador simplificado, em um único circuito integrado.

26 Microcontrolador Introdução O Campo Hoje dos Microcontroladores. Desenvolvimento do Circuitos Integrados (INTEGRAÇÃO). Surgimentos do Microprocessadores; Surgimento dos Primeiros Computadores. Microprocessadores mais Periféricos Externos; Com o aumento crescente do nível de integração, foi possível a construção de único circuito integrado dotado de um microprocessador e alguns periféricos. Mais tarde viria a ser chamado de MICROCONTROLADOR!

27 Microcontrolador Arquitetura do Básica de um Microcontrolador - Microprocessador - Memória(RAM e ROM) - Entradas e saídas(i/0) - Periféricos para controle Temporizadores; Conversores A/D; Moduladores de largura de pulso (PWM).

28 Microcontrolador Arquitetura do Básica de um Microcontrolador Diagrama em blocos de um sistema controlador

29 Microcontrolador Arquitetura do Básica de um Microcontrolador Harvard Von - Neumann As duas principais arquiteturas de microcontroladores.

30 Microcontrolador Microcontrolador x Microprocessador -Microprocessador (MPU): CPU de se conecta a memórias e periféricos externos. -Microcontrolador (MCU): apresenta uma CPU, memória, I/O e periféricos encapsulados em um único componente.

31 Programação para Hardware

32 Programação para Hardware - Linguagem - Programação voltada para hardware -Memória

33 Instrumentação Eletrônica

34 Componentes - Resistores -Diodos -LED - Transistores -Sensores -Relés

35 Microcontrolador Prática