SEL-433 Aplicação de Microprocessadores I. Prof: Adilson Gonzaga

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Ângelo di Castro Canela
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1 SEL-433 Aplicação de Microprocessadores I Prof: Adilson Gonzaga

2 HISTÓRICO Microprocessador Circuito integrado ( chip ) capaz de executar instruções Intel Corporation lançou no mercado o microprocessador 4004 (3.000 transistores )

3 HISTÓRICO Microprocessador O microprocessador é um dispositivo lógico programável em um único chip de silício, concebido sob a tecnologia VLSI (circuito integrado em alta escala). Age sob o controle de um programa armazenado em memória, executando operações aritméticas, lógica booleana, tomadas de decisão, além de entrada e saída de dados, permitindo a comunicação com outros dispositivos periféricos.

4 Microprocessador: parte principal de um microcomputador executa instruções Unidades básicas de um Microprocessador: Unidade Lógica Aritmética (ULA) - responsável pela realização das operações lógicas e aritméticas. Unidade de Controle (UC) - responsável pela decodificação e execução das instruções, fornecendo os sinais de temporização adequados para as diversas partes do processador e do próprio computador. Registradores - armazenamento da Informação Binária (dados, endereços e instruções).

5 ARQUITETURA DE MICROCOMPUTADORES Unidade Central de Processamento (CPU- Microprocessador) Unidade lógica e Aritmética (ULA) Registradores Unidade de Memória Memória de armazenamento de programa (não volátil) Unidade de Entrada e Saída (IO) Saída de Informações Unidade de Controle (UC) Memória de armazenamento de dados (volátil) Entrada de Informação

6 MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES Microcomputador: computador digital com velocidade e recursos limitados, e tipicamente é constituído por: unidade central de processamento CPU; memória; circuitos de entrada e saída. Suas aplicações são também limitadas quando comparadas às de um computador de maior porte.

7 MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES Microprocessador: geralmente implementado em um único componente. unidade central de processamento CPU; Máquina seqüencial de uso geral, cujo comportamento no tempo é determinado por um programa externo colocado em memória. Associado a CI s periféricos, ele pode gerar: microcomputadores e controles lógicos de uso específicos microcomputadores de uso geral

8 MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES Microcontroladores: possuem em um único componente: a unidade central de processamento memória (ROM e RAM); o microcontrolador Intel Intel 8051 periféricos dedicados (serial, paralela, timer, etc...). Os microcontroladores apresentam: menor desempenho que os microprocessadores, custo muito baixo (alguns dólares tipicamente), destinados a aplicações onde as dimensões, custo, tamanho e consumo do produto são muito importantes.

9 O 8051 é membro da família MCS-51, e constitui o núcleo de todos os dispositivos MCS-51 É um sistema de um chip único, que além do microprocessador de 8 bits pode conter:. Memória de Programa e Memória de Dados. Portas de I/O. Comunicação Serial. Contadores/ Timers. Lógica para Controle de Interrupção. etc

10 Configuração dos pinos do 8051 XTAL1 XTAL2 EA VSS VCC RST P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 PSEN P1.7 P1.6 ALE P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P O R T 0 P O R T 1 ENDEREÇOS (LOW) E DADOS FUNÇÕES SECUNDÁRIAS RxD TxD INT0 INT1 T0 T1 WR RD P O R T 3 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P O R T 2 ENDEREÇOS (HIGH)

11 Diagrama em Blocos do 8051

12 Organização da memória da família MCS-51 Memórias de dados e de programas separadas. MEMÓRIA DE PROGRAMA FFFFH (Read only) MEMÓRIA DE DADOS (Read/Write) FFFFH EXTERNA EXTERNA EA=0 EA=1 FFH INTERNA SFR EXTERNA INTERNA RAM PSEN RD WR

13 Memória de Programa Endereços das memórias de programa interna e externa : Rom Interna EA = Vcc Endereçamento Interno Endereçamento Externo 4 K 0000h a 0FFFh 1000h a FFFFh 8 K 0000h a 1FFFh 2000h a FFFFh 16 K 0000h a 3FFFh 4000h a FFFFh 32 K 0000h a 7FFFh 8000h a FFFFh Se EA = 0 toda a memória de programa é externa : 0000h a FFFFh

14 Memória de Programa Mapeamento de memória de programa externa Mapeamento completo ( 64 Kb externo )

15 Memória de Dados Interna (RAM Interna) FFH FFH O endereçamento é feito com 8 bits Chips com 128 bytes de RAM não possuem a área I (Apenas Endereçamento Indireto) 128b ALTO 80H 7FH APENAS ENDEREÇAMENTO INDIRETO I APENAS ENDEREÇAMENTO DIRETO (SFR) D 80H 128b ENDEREÇAMENTO DIRETO E BAIXO 00H INDIRETO A Área A: 128 bytes inferiores (00h a 7Fh), acessíveis por endereçamento direto e indireto (existe em toda a família MCS-51) Área D : SFR (special function register) acessível por endereçamento direto (80h a FFh) também existe em todos os membros da família MCS-51 Área I : 128 bytes superiores (80h a FFh acessível somente por endereçamento indireto, só existe nos chips de 256 bytes de RAM interna (8032,8052,...)).

16 Exemplos: Memória de Dados Interna (RAM Interna) FFH FFH a. Escrever 0AAh no endereço 80h da RAM Interna (área D) MOV 80h,#0AAh 128b ALTO 128b BAIXO 8H: 7FH 00H APENAS ENDEREÇAMENTO INDIRETO ENDEREÇAMENTO DIRETO E INDIRETO I A APENAS ENDEREÇAMENTO DIRETO (SFR) D 80H b. Escrever 0AAh no endereço 80h da RAM (área I de um microcontrolador com 256 bytes de RAM interna) MOV R0,#80h

17 Memória de Dados Externa Acesso através de endereço de 16 bits espaço de endereço de 64K bytes espaço todo é indiretamente endereçável pelo ponteiro de dados DPTR. Instruções : MOVX A,@DPTR

18 Acesso através de endereço de 16 bits Memória de Dados Externa Exemplo : a. Armazenar 3Fh na posição 34CBh da memória externa : MOV DPTR,#34CBh MOV A,#3Fh b. Ler o conteúdo da posição 13F4h da memória externa : MOV DPTR,#13F4h MOVX A,@DPTR

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