Microcontroladores

Uma visão geral

Tópicos

• Introdução• Definição de Microcontrolador • Tipos  de Microcontroladores• Arquitetura Básica • Unidade Central de Processamento• Sistema de Clock • Memória• I/O

o Portas • Temporizadores

Introdução

• Lógica Sequencial e Combinacional • Microprocessadores• FPGA• Microcontroladres

Definição de Microcontrolador

Um microcontrolador é basicamente um dispositivo que integra, em um mesmo microchip, componentes de um sistema microprocessado. Contém uma microprocessador, ROM, RAM, E/S entre outros circuitos específicos, tudo num mesmo encapsulamento.

Arquitetura Básica

Unidade Central de Processamento

• O bloco capaz de multiplicar, dividir, somar, subtrair etc, e  mover os dados de lugar para outro é chamado CPU (central processing unit). As regiões de memória internas na CPU são chamadas de registradores.

• Registradores são locais de memória cujo papel é ajudar a executar várias operações matemáticas ou quaisquer outras operações com os dados.

Sistema de Clock

• Todo sistema computacional utiliza um clock para fornecer a CPU uma maneira de se mover de instrução em instrução, em uma seqüência pré-determinada.

• Uma fonte de clock de alta freqüência é utilizada para controlar  o sequeciamento das instruções da CPU. 

• Normalmente as CPUs dividem a freqüência básica do cristal por 2 ou mais para chegar ao clock do barramento interno. 

• Cada ciclo de leitura ou escrita a memória é executado em um ciclo de clock do barramento interno, também denominado ciclo de barramento (bus cycle).

Memória

• A Memória de um microcontrolador consiste em locais os dados estão, ou serão, armazenados.

• Para conhecer a fundo um microcontrolador você deve saber como sua memória está organizada.

• Para definir as configurações do funcionamento de um uC a você deve setar ou limpar os bits na memória.

• Endereçar um local de memória é apenas selecionar este local para ser utilizado.

• Na família 8051 a memória é dividida em memória de programa e memória de dados.

Memória

• Na Memória de Programas estão alocadas as posições alvos de interrupções. Em cada uma dessas posições, deve iniciar a rotina que serve à respectiva interrupção. O espaçamento entre essas posições fixas é de 8bytes.

•  A Memória de Dados é utilizada para armazenar os dados manipulados no programa.

I/O

• O sinais de entrada e saída de dados são realizados através das chamadas "portas".

• Existem varios tipos de porta : entrada, saída ou bidirecional.

• Primeiramente definimos quais portas utilizaremos e então enviamos ou recebemos dados dela.

• O acesso às portas é parecido ao acesso à memória.  

Portas

• As portas são a ligação física com o mundo (pinos no CI).  • Em um microcontrolador podemos encontrar um número

variádo de portas com quantidade de bits diferentes.Ex.:       PIC12F675 em uma porta com 6 bits      AT89C51 tem 4 portas com 8 bits cada.      PIC16F628 tem 2 portas com 8 bits

Temporizadores

• Periférico independente do processamento do microcontrolador.

• Contam o tempo de acordo com o clock do sistema e geram uma interrupção quando a contagem acaba.

• Nos microcontroladores mais comuns são de 8 ou 16 bits.