MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES PROVA 2 (Tema: Microcontrolador 8051) Resposta Esperada 1. Tema: programação geral do microcontrolador 8051. Valor: 2,5 A Tabela 1 mostra um programa, em linguagem assembly do 8051, onde duas chaves tipo liga/desliga (conectando os pinos P3.4 e P3.5 ao Terra) são usadas para acionar um conjunto de 8 Leds, conectados à Porta P1. Analise o programa mostrado e responda às questões que seguem. Tabela 1: Programa em linguagem assembly do 8051 Rótulo Mnemônico Rótulo Mnemônico Rótulo Mnemônico CHAVE1 EQU P3.4 V1: JB CHAVE1,V2 V3: MOV LEDS,A CHAVE2 EQU P3.5 JB CHAVE2,V3 LEDS EQU P1 MOV LEDS,#00H RL A V2: JB CHAVE2,V4 V4: MOV LEDS,#0FFH MOV LEDS,A INICIO: MOV SP,#2FH RR A ATRASO:... MOV A,#01H RET (a) Qual o efeito sobre os Leds quando as duas chaves estão desligadas (nível lógico alto)? Em V1, se CHAVE1 = 1, desvia para V2. Em V2, se CHAVE2 = 1, desvia para V4. Em V4, os Leds recebem o valor FFH, ou seja, permanecem acesos. (b) Qual o efeito sobre os Leds quando as duas chaves estão ligadas (nível lógico baixo)? Em V1, se CHAVE1 = 0, segue para a próxima linha, onde a CHAVE2 é verificada; se CHAVE2 = 0, segue para a próxima linha, onde os Leds recebem o valor 00H, ou seja, permanecem apagados. (c) Qual o efeito sobre os Leds quando somente a chave em P3.4 estiver ligada? Em V1, se CHAVE1 = 0 (ligada), segue para a próxima linha, onde a CHAVE2 é verificada; se CHAVE2 = 1 (desligada), desvia para V3. Em V3, os Leds recebem o conteúdo A, que em seguida é rotacionado para a esquerda (RL A). Mantendo essa condição, os Leds permanecem rotacionando para a esquerda. (d) Qual o efeito sobre os Leds quando somente a chave em P3.5 estiver ligada? Em V1, se CHAVE1 = 1 (desligada), desvia para V2. Em V2, se a CHAVE2 = 0 (ligada), segue para a próxima linha, onde os Leds recebem o conteúdo de A, que em seguida é rotacionado para a direita (RR A). Mantendo essa condição, os Leds permanecem rotacionando para a direita. 2. Tema: Interrupções do microcontrolador 8051. Valor: 2,5 Faça um programa, em linguagem assembly do 8051, onde a interrupção externa 0, por transição, é usada para ligar/desligar um motor CC no sentido direto e a interrupção externa 1, por transição, é usada para ligar/desligar o mesmo motor no sentido reverso. Os pinos e a lógica de acionamento do motor são mostrados na Tabela 2. Tabela 2: Pinos e lógica de acionamento do motor CC Pino P0.0 Pino P0.1 Efeito 0 0 Motor parado 0 1 Motor no sentido direto 1 0 Motor no sentido reverso 1 1 Motor parado
M0 EQU P0.0 M1 EQU P0.1 ORG 03H ; Endereço da interrupção 0 CLR M0 ; Mantém M0 = 0 CPL M1 ; Complementa M1 (assim, o motor liga/desliga no sentido direto) ORG 13H ; Endereço da interrupção 1 CPL M0 ; Complementa M0 (assim, o motor liga/desliga no sentido reverso) CLR M1 ; Mantém M1 = 0 INICIO: MOV SP,#2FH MOV IE,#85H MOV TCON,#05H SJMP $ ; Habilita INT0 e INT1 ; Ambas por transição ; Laço infinito aguardando uma das interrupções 3. Tema: Temporizadores do microcontrolador 8051. Valor: 2,5 Faça um programa, em assembly do 8051, onde o temporizador zero, no modo 1, é usado para gerar uma onda quadrada no pino P2.0, com período de 20 ms. O cristal oscilador é de 12 MHz. Se desejar, pode usar a interrupção do temporizador zero. Indique o valor decimal para os registradores de contagem do temporizador (não há necessidade de fazer a conversão para hexadecimal). ORG 0BH CPL P2.0 MOV TH0,#0D8H ; decimal = 55.536 (65.536-10.000) MOV TL0,#0F0H INICIO: MOV SP,#2FH MOV IE,#82H ; Habilita interrupção do Timer 0 MOV TMOD,#01H ; Timer 0 no modo 1 MOV TH0,#0D8H ; decimal = 55.536 (65.536-10.000) MOV TL0,#0F0H SETB TR0 ; Dispara Timer 0 SJMP $ ; Laço infinito esperando interrupção do Timer 0 4. Tema: Serial do microcontrolador 8051. (Escolher apenas uma das duas questões) Valor: 2,5 Questão 1 (transmissão serial): Faça um programa, em assembly do 8051, onde um sensor ligado ao pino P3.4 (do pino ao Terra) é usado para indicar se a porta de um carro está aberta (P3.4 = 1) ou fechada (P3.4 = 0). Quando a porta estiver aberta, essa informação deve ser enviada ao computador de bordo, via serial, no modo 1, com taxa de comunicação de 9600 bps e cristal oscilador de 11,0592 MHz.
SENSOR EQU P3.4 INICIO: MOV SP,#2FH MOV SCON,#40H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0FDH ; Assincrona de 8 bits ; Timer 1 no modo 2 (recarga automática) ; Baud rate = 9600 bps (fclock = 11.0592 MHz) MOV TL1,#0FDH SETB TR1 ; Dispara o timer 1 MOV DPTR,#MSG ; Endereço inicial do TEXTO V0: JB SENSOR,V1 SJMP V0 V1: MOV R7,#00H ; OFFSET para leitura da MSG V2: MOV A,R7 ; A recebe o valor atual do contador (offset) MOVC A,@A+DPTR ; O valor do endereço A + DPTR é transferido para A CJNE A,#0FFH,SERIAL ; Verifica se já chegou ao final do TEXTO SJMP V0 ; Volta para V1, quando A = FFh (fim do TEXTO) SERIAL: MOV SBUF,A ; Envia conteúdo de A via serial JNB TI,$ ; Aguarda fim da transmissão do caractere (aguarda até TI = 1) CLR TI ; Limpa flag que indica final da transmissão INC R7 ; Incrementa registrador de OFFSET SJMP V2 MSG: DB 'Porta Aberta ', 0DH, 0FFH Questão 2 (recepção serial): Faça um programa, em assembly do 8051, onde caracteres recebidos via serial do microcontrolador (no modo 1) são usados para acionar um motor de passo. Se o caractere for F, um motor de passo, conectado ao nibble inferior da porta P2 gira, indefinidamente, para a direita; se o caractere for b, o motor gira indefinidamente para a esquerda. Qualquer outro caractere faz o motor permanecer parado. A taxa de comunicação é de 2400 bps e o cristal oscilador é de 11,0592 MHz. Use interrupção da recepção serial. ORG 23H MOV R0,SBUF CLR RI INICIO: MOV SP,#2FH MOV IE,#90H ; Habilita interrupção da serial MOV SCON,#40H ; Assincrona de 8 bits MOV TMOD,#20H ; Timer 1 no modo 2 (recarga automática) MOV TH1,#0F4H ; Baud rate = 9600 bps (fclock = 11.0592 MHz) MOV TL1,#0F4H SETB TR1 ; Dispara o timer 1 SETB REN ; Habilita recepção serial MOV A,#11H ; Valor inicial de A (para motor de passo)
V1: CJNE R0,#46H,V2 ; Letra F MOV P2,A ; Motor de passo recebe valor de A RR A ; Rotaciona conteúdo de A par a direita V2: CJNE R0,#62H,V1 ; Letra b MOV P2,A ; Motor de passo recebe valor de A RL A ; Rotaciona conteúdo de A para a esquerda ATRASO: MOV R1,#100 V4: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R1,V4 RET 5. Questão opcional: Qual o valor final, na sequência a seguir? Valor: 0,5 Obs.: Justifique sua resposta Tabela 6: Alguns Registradores Especiais Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 IE EA X X ES ET1 EX1 ET0 EX0 IP X X X PS PT1 PX1 PT0 PX0 PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV X P TMOD G1 C/T\ M1.1 M0.1 G0 C/T\ M1.0 M0.0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI Tabela 6: Alguns Registradores Especiais Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 IE EA X X ES ET1 EX1 ET0 EX0 IP X X X PS PT1 PX1 PT0 PX0 PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV X P TMOD G1 C/T\ M1.1 M0.1 G0 C/T\ M1.0 M0.0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI Tabela 7: Taxas de transmissão mais comuns Timer 1 Baud Rate (bits/seg) Freq. Osc. (MHz) SMOD C/Tbarra Modo Valor Recar. Modo 0 Máx: 1MHz 12 X X X X Modo 2 Máx: 375K 12 1 X X X Modo 1, 3: 62,5K 12 1 0 2 FFh 19,2K 11,059 1 0 2 FDh 9,6K 11,059 0 0 2 FDh 4,8K 11,059 0 0 2 FAh 2,4K 11,059 0 0 2 F4h 1.2K 11,059 0 0 2 E8h 137,5 11,059 0 0 2 1Dh 110 6 0 0 2 72h 110 12 0 0 1 FEEBh Tabela 5: End. interrupções Interrupção Solicitada Endereço de desvio Reset 0000h INT0\ 0003h Timer/counter 0 000Bh INT1\ 0013h Timer/counter 1 001Bh Canal Serial 0023h
Tabela ASCII parcial 0 30 48 A 41 65 a 61 97 1 31 49 B 42 66 b 62 98 2 32 50 C 43 67 c 63 99 3 33 51 D 44 68 d 64 100 4 34 52 E 45 69 e 65 101 5 35 53 F 46 70 f 66 102 6 36 54 G 47 71 g 67 103 7 37 55 H 48 72 h 68 104