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ELT043 – MicrocontroladoresGraduação em Engenharia Eletrônica

Universidade Federal de Itajubá IESTI

Prof. Rodrigo de Paula Rodrigues

Microprocessador elementar

Aula 03

µP Elementar | O que são?

Microprocessador

comando 1comando 2comando 3comando 4comando 5...

roteiro

Circuitos digitais dedicados

Propósito geral

Operação programável

Máquinas de calcular

ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo

Máquinas de calcularprogramáveis

comando 1comando 2comando 3

...

roteiro

µP Elementar | Modelo de aplicação

...

Execução detarefas

sinal de sincronismo


dado 1dado 2dado 3

...

dados

µP Elementar | Princípio de operação

comando 1comando 2comando 3comando 4

...

roteiro

O que? Com quem?

comando ↔ instrução

fazer

1

2 3

...

criação do roteiro

Tarefa a ser executada


µP Elementar | Princípio de operação

Busca a instrução atual

Decodifica a instrução Efetua as operações

Aponta para a próximainstrução

instrução 1instrução 2instrução 3instrução 4

...

roteiro


Decodifica a instrução obtida

Efetua as operaçõesnecessárias

Ciclo de busca e execução

µP Elementar | Elementos básicos

Arquitetura de Von Neumann

µP Memória de dados

Memória de programa(roteiro)


B. dados B. endereços B. controle(arquit.) (endereçam.)


Arquitetura de Harvard

Memória de dadosµP

Memória de programa(roteiro)


B. dados B. endereços B. controle


Organização elementar dado

s

cont

role

ende

reço

s

Registrosde operação

Unidade de execução

Unidade de Unidade

Uni

dade

de

con

trol

ede

bar

ram

ento


Unidade de controle

Unidade de codificação

de

Barramento interno Barramento externo



ULA

AN

Cs

R = f(AN,BN, FM, Ce)RN


Ce

AM

FN



ULA

B A

Barramentointerno de dados

F

Acumulador CLK

Unidade de Unidadede

Adição binária

Subtração binária

Operação E

Operação Ou


ULA

RFUnidade de

controlede controle

Barramentointerno de dados

Operação Ou

Operação Não

Complemento de 1


Unidade de controle

Sequenciador de ações

Ciclo de buscae execução

Instrução C

Instrução B


Instrução A

Instrução …

sinais decontrole


Unidade de decodificação

DecodificadorinstruçãoO que? Com quem?

fazerInstrução



Registros de operação

Contador de programa (CP)

Acumuladores (AC)

Registro de sinalização (RS) Sinalizações das operações

Resultados das operações (arq.)

Espaço de endereçamento


Ponteiro de pilha (PP) Armazenamento temporário


Unidade de controle de barramento

Mux

Sinais da unidadede controle

Bar

ram

ento

s ex

tern

os

Bar

ram

ento

s in

tern

os


Mux

Bar

ram

ento

s ex

tern

os

Bar

ram

ento

s in

tern

osSinais da unidade

de controle


Barramentos

µP Memórias


Barramento de dados

Barramento de endereços

Barramento de controle

Tamanho da palavra (arq.)


Protocolo de comunicação



Barramento de endereçosde N bits

2N

possíveis

0100...100

0000...000

1101...101

2N - 1

2N - 2

2N - 3

Endereço Valor


de N bits possíveisendereços

...

1100...111

...

0

1110...0012N - 4

µP Elementar | Operações elementares

comando 1comando 2comando 3comando 4comando 5...

Microprocessador

Leitura de dados

Escrita de dados

Ciclo de buscae execução

roteiro



Sinais de comunicação

Memória

CS

W/R W/RCS

µP



Operação de leitura de dados

Memória µPdado

Endereço

0

10

E0.. EN-1

CS1


Dados válidos

tei

0W/R 1

0

1D0.. DM-1

te


Operação de escrita de dados

Memória µPdado

Endereço

Dados válidos

10

E0.. EN-1

0

1D0.. DM-1


0

tesc

CS1

W/R

0

te

01

µP Elementar | Aplicação

Modelo de programação / arquitetura

Físicos

operaçãosinalizaçãomanipulação de dados

Registros acessíveis

Como é visto o dado

bináriocomplemento de doisBCD

Tipos de dados

O que faz

movimentaçãocontrole de fluxoaritméticas

Classes de instruções

Como o dado é especificado

diretamenteindiretamente

Modos de endereçamento


manipulação de dados BCDponto fixoponto flutuante

aritméticaslógicascomparação



ACUMULADOR A

0N-1

RI

0M-1

CP

0M-1

Acumulador A

Registro de índice

Contador de programa


- - H I N Z

CP

PP

0M-1

Contador de programa

Ponteiro da pilha

Código de condiçãoV C

0N-1



- - H I N Z

07

Vai um (carry)Estouro

Zero

V C


Zero

Negativo

Interrupção

Meio vai um (bit 3)


Classes de instruções

$86 $0A Carregue o valor 10 no acumulador A

$8B $11 Some o valor 17 ao valor presente no acumulador A

$97 $F1 Armazene o resultado na posição de memória de índice $F1

Linguagem de máquina do 6800:

Linguagem C:Linguagem assemblypara o 6800:


máquina do 6800:

$860A$8B11$97F1

vcSoma = 0x0A;vcSoma += 0x11;

m[0xF1] = vcSoma;

para o 6800:

LDAA $0AADDA $11STAA $F1

µP Elementar | Fim

Obrigado


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