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MICROCONTROLADORESMICROCONTROLADORES

Prof. José Bezerra de Menezes Prof. José Bezerra de Menezes FilhoFilho

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICACENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DA PARAÍBADA PARAÍBA

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COMPUTADORES CISC E RISCCOMPUTADORES CISC E RISC

• Tipo de arquitetura:Harvard: possui a via de dados separada da via de endereço. Utilizada em computadores RISC ( Reduced Intruction Set computer)Von-Neumann: A via de dados é a mesma da via de endereço. Utilizada em computadores CISC ( Complex Instruction Set computer)

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PIC 16F84PIC 16F84• Usa 14 bits para cada instrução

• Possui 35 instruções de Assembler

• Tempo de execução de cada instrução: 1 ciclo do temporizador, exceto no caso de instruções de salto e de ramificação.

• Memória de programa: 1KB

• Memória RAM uso geral: 68 bytes

• EEPROM para dados: 64 bytes

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PIC 16F84PIC 16F84

• 4 fontes de interrupção

• 1 Timer de 8 bits

• 1 wathcdog

• 1 prescaler ( divisor de frequencia) de 8 bits

• 13 bits de entrada/saída (I/0) individualmente endereçáveis

• Pode ser apagado e regravado

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APLICAÇÕES DO PIC 16F84APLICAÇÕES DO PIC 16F84

• Indústria de automóveis, sensores remotos, fechaduras elétricas e dispositivos de segurança.

• Baixo consumo, ideal para alimentação por bateria.

• Facilidades da EEPROM: Utilizado em dispositivos de armazenamento permanente ( dados de calibragem, etc)

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CLOCK - CICLO DE INSTRUÇÃOCLOCK - CICLO DE INSTRUÇÃO

• O clock é obtido a partir de um componente externo chamado “oscilador”

• Oscilador- Ligado ao microcontrolador através do pino OSC1.

• O circuito interno do micro divide o clock em 4 fases: Q1,Q2,Q3 e Q4.

• As 4 fases perfazem 1 ciclo de instruções ( ciclo de máquina) durante a qual uma instrução é excecutada.

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CICLO DE INSTRUÇÃOCICLO DE INSTRUÇÃO

• Código de instrução: Extraído da memória de programa em Q1 e escrita no registro de instruções em Q4.

• Decodificação e execução nas fases Q1 e Q4 seguintes.

• O Contador de programa ( Program counter ou PC) guarda endereço da próxima instrução a ser executada.

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PIPELINEPIPELINE

• Pipeline: sobreposição • O microcontrolador executa uma instrução

ao mesmo tempo que extrai a instrução seguinte.

• Para efeitos práticos, cada instrução demora um ciclo de instrução p/ ser executada.

• Exceção: Instrução de saltos ou chamada de subrotina.

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PIC 16F84- PINOSPIC 16F84- PINOS

• Total de 18 pinos.• Encapsulamento: DIP 18. DIP: Dual in line ( Empacotamento em

duas linhas)• Pode ser encontrado em cápsula SMD

SMD: Surface Mount Devices (Dispositivos de Montagem em superfície),

pinos não precisam passar pelos orifícios da placa.

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PORTA A (BIDIRECIONAL)PORTA A (BIDIRECIONAL)

• RAO- Bit 0 da porta. Entrada e saída TTL

• RA1- Bit 1 da porta. Entrada e saída TTL

• RA2- Bit 2 da porta. Entrada e saída TTL

• RA3- Bit 3 da porta. Entrada e saída TTL

• RA3- Bit 4 da porta. Entrada e saída TTL

• RA4- Bit 5 da porta. Entrada e saída tipo schmitt trigger. Pode servir como entrada de temporização externa.

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PORTA B (BIDIRECIONAL)PORTA B (BIDIRECIONAL)

• RBO- Bit 0 da porta. Entrada e saída TTL/Schmitt trigger. Pode servir como entrada de interrupção.

• RB1- Bit 1 da porta. Entrada e saída TTL• RB2- Bit 2 da porta. Entrada e saída TTL• RB3- Bit 3 da porta. Entrada e saída TTL• RB3- Bit 4 da porta. Entrada e saída TTL• RB4- Bit 5 da porta. Entrada e saída tipo

TTL.

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PORTA B (BIDIRECIONAL)PORTA B (BIDIRECIONAL)

• RB5- Bit 6 da porta. Entrada e saída TTL

• RB6- Bit 7 da porta. Entrada e saída TTL/SCHMITT TRIGGER

• RB7- Bit 8 da porta. Entrada e saída TTL/ SCHMITT TRIGGER

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CARACTERÍSTICAS GERAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS

• Capacidade de corrente dos pinos: 25 mA. Pode acender LED (10 mA aproximadamente) sem interface.

• Cada pino de entrada/saída pode ser controlado individualmente.

• Alimentação do CI: 2,0 a 5,5 V

• Consumo: < 2mA, para 5V e 4 MHZ

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CARACTERÍSTICAS ESPECIAISCARACTERÍSTICAS ESPECIAIS

• A Memória de programa ( FLASH) pode ser submetida a 10.000 ciclos de gravação/apagamento.

• A Memória EEPROM pode ser gravada durante o funcionamento 10.000.000 de vezes. Os dados podem ficar armazenados na EEPROM em período maior que 40 anos.

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PIC 16F84 ( PINOS)PIC 16F84 ( PINOS)

• VDD: Alimentação positiva ( 2 a 5,5 V)

• VSS: ligação ao terra da fonte de alimentação.

• Nomenclatura dos pinos: A barra invertida indica que a entrada ou saída do pino é ativo em zero.

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UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICAUNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA

• As operações lógicas e aritméticas são realizadas pela ULA ( Unidade lógica e aritmética).

• A ULA possui um registro: Registro W ( working register)

• Tamanho da palavra da ULA: 8 bits

• Realiza somas, subtrações, deslocamentos e operações lógicas.