CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DA PARAÍBA MICROCONTROLADORES Prof. José Bezerra de Menezes Filho CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 1 COMPUTADORES 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) CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 2 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 3 PIC 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 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 4 PIC 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 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 5 APLICAÇÕES 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) CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 6 CLOCK - 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 7 CICLO 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 8 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 9 PIPELINE • 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 10 PIC 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 11 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 12 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 13 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 14 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 15 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 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 16 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 CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 17 CARACTERÍSTICAS 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 18 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 19 UNIDADE 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. CEFET-PB Prof. José B. Menezes Filho 20