Introdução aos
Sistemas
Microcontrolados
Jadsonlee da Silva Sá
[email protected]
www.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa
Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP
Introdução aos Sistemas Microcontrolados
Assembly, C,
java,...
Circuito
Reset
Circuito
Alimentação
Microcontrolador
Circuito
Oscilador
Software
Firmware
Circuito
Gravador
Serial, paralela
ou USB.
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PC
Introdução ao Microcontrolador PIC
 PIC - Programmable Interface Controller.
 A família de microcontroladores PIC.
 Manufaturada pela Microchip Technology Inc.
 Um dos mais populares microcontroladores.
 Aplicações comerciais e industriais.
 www.microchip.com
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Introdução ao Microcontrolador PIC
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Introdução ao Microcontrolador PIC
 Algumas especificações.
 Arquitetura Harvard/RISC.
 Quantidade de pinos – 6 a 100.
 Tecnologias de memória:
 Flash;
 OTP (One-time-programmable) - PROM;
 ROM.
 Memória de programa – 348 Bytes a 512 KBytes.
 Frequência de operação – Até 80 MHz.
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Introdução ao Microcontrolador PIC
 Algumas especificações.
 Periféricos de comunicação:
 SPI, I2C, UART, CAN, USB, Ethernet, LIN e
IrDA.
 Periféricos de controle:
 Captura/comparação/PWM, contadores e clock
em tempo real.
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Introdução ao Microcontrolador PIC
 Algumas especificações.
 Drivers de display integrados:
 LED e LCD.
 Osciladores on-chip e PLL (Phase-Locked Loop).
 Periféricos analógicos:
A/D, comparadores, amp ops, detecção brown-out
e reset, sensores de temperatura e reguladores
de tensão.
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PIC16F877A
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Características
 CPU RISC.
– Conjunto de instruções  35 palavras.
– Frequência de clock de entrada  até 20 MHz.
– Memória de programa FLASH  8K x 14 words
(palavras de 14 bits).
– Memória de dados SRAM  368 Bytes.
– Memória de dados EEPROM  256 Bytes.
– Quantidade de pinos  40.
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Características
 Periféricos.
– Três timers (timer 0, 1 e 2) – temporizador/contador.
– Dois módulos CCP (Captura, Comparação e PWM).
– Porta serial síncrona (SSP)  SPI (Modo mestre) e
I2C (mestre/escravo).
– USART/SCI.
– Porta paralela escrava (PSP).
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Características
 Analógica.
– Conversor A/D  8 canais com resolução de
10 bits.
– Circuito de detecção Brown-out para reset
Brown-out (BOR).
– Módulo comparador analógico.
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Características
 Especiais.
– Programação serial (ICSP) via dois pinos  5V.
– Watchdog timer  Possui oscilador RC on-chip.
– Proteção de código.
– Modo SLEEP para economia de energia.
– Opções do oscilador selecionáveis.
– Depuração in-circuit (ICD) via dois pinos.
– Interrupções  15 fontes.
– Portas de E/S  5 portas (A, B, C, D e E).
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Diagrama de Pinos
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Configuração dos Pinos - DIP
Pino 1 - /MCLR - /Vpp
Entrada do reset/Entrada da tensão de programação
Pino 2 - RA0/AN0
E/S digital e entrada analógica.
Pino 3 - RA1/AN1
E/S digital e entrada analógica.
Pino 4 - RA2/AN2/Vref-/CVref
E/S digital, entrada analógica, entrada baixa da tensão de referência do A/D e
saída Vref do comparador.
Pino 5 - RA3/AN3/Vref+
E/S digital, entradas analógica e entrada alta da tensão de referência do A/D.
Pino 6 RA4/T0CKI/C1OUT
E/S digital, entrada do clock externo do timer0 e entrada do comparador 1.
Pino 7 - RA5 – /SS - AN4 C2OUT
E/S digital, entrada slave select da SPI e entrada do comparador 2.
Pino 8 - RE0//RD/AN5
E/S digital e controle de leitura da porta paralela escrava.
Pino 9 - RE1//WR/AN6
E/S digital e controle de escrita da porta paralela escrava.
Pino 10 - RE2//CS/AN7
E/S digital e controle de seleção do chip da porta paralela escrava.
Pino 11 - VDD
Alimentação.
Pino 12 - VSS
Terra.
Pino 13 - OSC1/CLKI
Entrada do oscilador e entrada da fonte de clock externa.
Pino 14 - OSC2/CLKOUT
Saída do oscilador e saída do clock.
Pino 15 - RC0/T1OSO/T1CKI
E/S digital, saída do oscilador do timer 1 e entrada do clock externo do timer 1.
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Pino 16 – RC1/T1OSI/CCP2
Entrada/saída digital, entrada do oscilador do timer 1 e entrada de captura 2 ou
saída de comparação 2 ou saída do PWM2.
Pino 17 – RC2/CCP1
Entrada/saída digital e entrada de captura 1 ou saída de comparação 1 ou saída
do PWM1.
Pino 18 – RC3/SCK/SCL
Entrada/saída digital, entrada/saída do clock da SPI e entrada/saída do clock da
I2C.
Pino 19 – RD0/PSP0
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 20 – RD1/PSP1
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 21 – RD2/PSP2
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 22 – RD3/PSP3
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 23 – RC4/SDI/SDA
Entrada/saída digital, entrada de dados da SPI e da I2C.
Pino 24 – RC5/SDO
Entrada/saída digital e saída de dados da SPI.
Pino 25 – RC6/TX/CK
Entrada/saída digital, transmissão assíncrona USART e clock síncrono da USART
1.
Pino 26 – RC7/RX/DT
Entrada/saída digital, recepção assíncrona USART e dados síncrono da USART 1.
Pino 27 – RD4/PSP4
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 28 – RD5/PSP5
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 29 – RD6/PSP6
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
Pino 30 – RD7/PSP7
Entrada/saída digital e dados da porta paralela escrava.
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Configuração dos Pinos - DIP
Pino 31 – VSS
Terra.
Pino 32 – VDD
Alimentação.
Pino 33 – RB0/INT
Entrada/saída digital e interrupção externa.
Pino 34 – RB1
Entrada/saída digital.
Pino 35 – RB2
Entrada/saída digital.
Pino 36 – RB3/PGM
Entrada/saída digital e habilita programação ICSP.
Pino 37 – RB4
Entrada/saída digital.
Pino 38 – RB5
Entrada/saída digital.
Pino 39 – RB6/PGC
Entrada/saída digital e clock da programação ICSP.
Pino 40 – RB7/PGD
Entrada/saída digital e dados da programação ICSP.
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Características Elétricas
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Circuito Tensão de Alimentação
 Normalmente, utiliza-se um circuito regulador de
tensão, para fornecer a tensão de alimentação ao
microcontrolador.
– Ex.: Circuito para μC à 5 V.
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Circuito Oscilador
 Geralmente, circuitos osciladores externos são
conectados ao μC para gerar o sinal de relógio.
– Alguns μC possuem um relógio interno.
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Reset
 O μC é colocado em um estado conhecido.
– A execução do programa reinicia no endereço 0 da
memória de programa.
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