Curso Prático
de Programação
em Linguagem C
para 8051
Parte 1
Prof. Salomão Choueri Junior
Sumário
1. Introdução ...................................................................................................................................................................... 1
1.1. Linguagem C ........................................................................................................................................................... 1
1.2. Hardware Base ........................................................................................................................................................ 1
1.3. Estrutura de um Software de Aplicação ................................................................................................................. 2
2. Estrutura Básica de um programa em C ......................................................................................................................... 3
2.1. PROG1.C – Software de Testes ............................................................................................................................. 3
2.2. Comentários ............................................................................................................................................................ 4
2.3. Diretivas de Pré-Processamento .............................................................................................................................. 4
2.4. Função Principal – void main ( ) ............................................................................................................................. 5
2.5. Atribuições .............................................................................................................................................................. 5
2.6. Loop Infinito – while (1) ......................................................................................................................................... 5
2.7. A Linguagem C é case sensitive .............................................................................................................................. 5
3. Compilação, Simulação e Programação ......................................................................................................................... 6
3.1. Compilação............................................................................................................................................................. 6
3.1.1. Arquivos .HEX ................................................................................................................................................. 6
3.2. Simulação ............................................................................................................................................................... 7
3.3. Programação na Placa de Testes............................................................................................................................. 7
4. Operadores Lógicos e Aritméticos ................................................................................................................................. 9
4.1. Operadores Lógicos ................................................................................................................................................ 9
4.2. Operadores Aritméticos .......................................................................................................................................... 9
4.3. Exercícios Resolvidos ............................................................................................................................................ 9
4.3.1. EXR1.C ............................................................................................................................................................ 9
4.3.2. EXR2.C ...........................................................................................................................................................10
4.3.3. EXR3.C ...........................................................................................................................................................11
4.3.4. EXR4.C ...........................................................................................................................................................11
4.4. Exercícios Propostos: .............................................................................................................................................12
4.5. Projeto Proposto: ....................................................................................................................................................12
5. Variáveis e Funções ......................................................................................................................................................13
5.1. Variáveis.................................................................................................................................................................13
5.1.1 Nome ................................................................................................................................................................13
5.1.2 Tipo e Valores ..................................................................................................................................................13
5.2. Funções ..................................................................................................................................................................14
5.2.1 Sintaxe das Funções .........................................................................................................................................14
5.3. PROG2.C – Pisca Leds ..........................................................................................................................................15
5.4. PROG3.C – Pisca Leds com tempo controlado pela DIPS.....................................................................................15
5.5. Exercícios Resolvidos ...........................................................................................................................................17
5.5.1. EXR5.C ...........................................................................................................................................................17
5.6. Exercícios Propostos: .............................................................................................................................................17
5.7. Projeto Proposto: ................................................................................................................................................... 18
6. Operadores Relacionais e Estruturas de Decisão .......................................................................................................... 19
6.1. Operadores Relacionais ......................................................................................................................................... 19
6.2. Estrutura if-else ...................................................................................................................................................... 19
6.3. PROG4.C – Sequencial de LEDS .......................................................................................................................... 21
6.4. Estrutura switch-case ............................................................................................................................................. 23
6. 5. Comandos break e continue .................................................................................................................................. 23
6.6. PROG5.C – Sequencial de LEDS com switch ....................................................................................................... 24
6.7. Exercícios Propostos .............................................................................................................................................. 24
6.8. Projetos Propostos ................................................................................................................................................. 24
7. Estruturas de Loop - Laços ........................................................................................................................................... 25
7.1. Estrutura while ....................................................................................................................................................... 25
7.2. Estrutura do while .................................................................................................................................................. 25
7.3. PROG6.C – Alarme Residencial............................................................................................................................ 26
7.4. Estrutura for ........................................................................................................................................................... 29
7.5. PROG7.C – Contador de Eventos .......................................................................................................................... 29
7.5. Exercícios Resolvidos ........................................................................................................................................... 32
7.5.1. EXR6.C........................................................................................................................................................... 32
7.7. Exercícios Propostos .............................................................................................................................................. 32
7.8. Projeto proposto ..................................................................................................................................................... 32
8. Atividades não presenciais............................................................................................................................................ 33
Apêndice A – Revisão ...................................................................................................................................................... 34
Apêndice B – at89x52.h ................................................................................................................................................... 35
Introdução
1.1. Linguagem C
A Linguagem C foi criada para gerar o menor número de códigos quanto possível. Seu conjunto de
comandos é bem reduzido, porém bastante flexível.
Para microcontroladores utiliza-se o SDCC (Small Device C Compiler) que é um compilador ANSI
–C otimizado. Trata-se de um projeto open source (código fonte aberto) sob licença GLP (General
Public License) da GNU.
1.2. Hardware Base
O hardware utilizado no curso é a Placa de Testes EDT-044 que utiliza o microcontrolador
AT89S52.
Este microntrolador possui 32 pinos de I/O divididos em 4 ports de 8 bits Estes ports são bit/byte
endereçáveis, ou seja, podemos acessar o port (P0, P1, P2, P3) ou cada bit individualmente (P0_0,
P0_1, P0_2, P0_3, P0_4, P0_5, P0_6, P0_7, P1_0 ... P1_7, P2_0 ...P2_7, P3_0 ... P3_7).
Na Placa de Testes são utilizadas 9 entradas e 9 saídas, a saber:
Entradas:
P2
– Dip-switch com 8 chaves (ON = nível lógico “0”)
P3_2 – Push-Bottom (acionada = nível lógico “0”)
Saídas:
P0 – 8 Leds (ativos em nível lógico “1”)
P3_7 – Buzzer (ativo em nível lógico “0”)
P1
P1_0
P1_1
P1_2
P1_3
P1_4
P1_5
P1_6
P1_7
P0_0
P0_1
P0_2
P0_3
P0_4
P0_5
P0_6
P0_7
LED1
LED2
LED3
LED4
LED5
LED6
LED7
LED8
P3
P3_0
P3_1
P3_2
P3_3
P3_4
P3_5
P3_6
P3_7
P2_7
P2_6
P2_5
P2_4
P2_3
P2_2
P2_1
P2_0
DIP8
DIP7
DIP6
DIP5
DIP4
DIP3
DIP2
DIP1
PB
BZ
1
P0
LEDS
P2
DIPS
1.3. Estrutura de um Software de Aplicação
Para aplicações em microcontroladores tem-se, geralmente, a estrutura apresentada a seguir:
INICIO
Declarar e definir
conteúdos iniciais
das variáveis
Inicializar
periféricos
programáveis
INICIALIZAÇÃO
Colocar conteúdos
iniciais nas saídas
Processo
LOOP INFINITO
2
2. Estrutura Básica de um programa em C
Para apresentarmos a estrutura básica de um programa em Linguagem C, faremos um software para
testar a Placa de Testes.
2.1. PROG1.C – Software de Testes
Este programa utilizará o seguinte fluxograma:
PROG1
Apaga LEDS
Desliga BZ
INICIALIZAÇÃO
LOOP INFINITO
LEDS ← DIPS
BZ ← PB
Abra o editor JFE (C:\8051\Editor_C\JFE), Carregue o software PROG1.C que está na pasta
C:\8051\CursoC.
A figura a seguir mostra o programa aberto no JFE.
3
2.2. Comentários
Os comentários aparecem em verde e podem iniciados com /* e encerrados com */ quando utilizase várias linhas ou coloca-se // quando forem colocados em apenas uma linha.
2.3. Diretivas de Pré-Processamento
O comando #include inclui um arquivo header (cabeçalho) que contém as definições do
microcontrolador utilizado (at89x52.h) assim como bibliotecas com funções em C.
No arquivo at89x52.h tem-se as definições dos ports e registradores de funções especiais do
AT89S52. No momento, utilizaremos somente os ports que aparecem em azul:
P0, P1, P2, P3, P0_0 ... P0_7, P1_0 ... P1_7, P2_0 ...P2_7, P3_0 ... P3_7
Podemos utilizar também, os nomes das entradas e saídas da Placa de testes:
As entradas aparecem em marrom:
DIPS, DIP1 ... DIP8 e PB
As saídas aparecem em vermelho:
LEDS, LED1 ... LED8 e BZ
O Apêndice B apresenta o arquivo at89x52,h
4
2.4. Função Principal – void main ( )
Trata-se do bloco principal do programa que estará entre chaves { }. No nosso caso, a função
principal nunca retornará nada (void – vazio) e também, nunca recebe nenhum parâmetro, ou seja,
sempre será “void main ( )”.
Maiores informações no tópico 5.2 Funções.
2.5. Atribuições
Note que as atribuições são encerradas com ponto e vírgula ( ; ) e os valores em hexadecimal devem
ser precedidos de “0x”.
2.6. Loop Infinito – while (1)
Todas as atribuições, comandos e estruturas que estiverem entre as chaves { } da estrutura while (1)
serão repetidas em loop infinito. Maiores informações no tópico 7.1 Estrutura - while.
2.7. A Linguagem C é case sensitive
Isto significa que o compilador diferencia letras maiúsculas e minúsculas. Todos os comandos em C
são com letras minúsculas e os ports e entradas e saídas da placa são escritos com letras maiúsculas.
5
3. Compilação, Simulação e Programação
3.1. Compilação
Para compilar o programa basta clicar em “Compilar”. Caso não tenha erros de sintaxe no programa
digitado, um arquivo com extensão .HEX será criado no mesmo diretório do arquivo fonte.
3.1.1. Arquivos .HEX
O formato Intel Hex compreende um arquivo texto (ASCII) , com a seguinte codificação:
:040000000200443284
:01000B0032C2
:0100130032BA
:01001B0032B2
:0100230032AA
:01002B0032A2
:100044007581CF120040E582600302002C7900E93B
:100054004400601B7A0090008C780075A000E49343
:10006400F2A308B8000205A0D9F4DAF275A0FF786B
:1000740000E84400600C7900900000E4F0A3D8FC90
:08008400D9FAF6D8FD02002CA8
:10002C0012003180FE758000D2B785A080A2B292FA
:08003C00B780F7227582002253
:00000001FF
:
04
0000
00
02004432
84
- Delimitador de início da linha
- Número de bytes da linha
- Endereço inicial dos bytes
- Tipo de registro: 00 = dados, 01 fim de registro
- Dados/instruções
- Checksum – complemento da soma de todos os bytes
6
3.2. Simulação
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Abrir o programa Pinnacle52 ( Iniciar – Programas – Pinnacle – Pinnacle52 – register later)
Abrir Code Memory ( View - Code Memory) – otimizar janela.
Abrir Ports ( View – Ports) – otimizar janela.
Abrir o Programa – ( File open – Arquivos do tipo: INTEL HEX – PROG1.HEX)
Executar programa (seta verde - run)
Simular entradas (DIPS e PB) e verificar saídas (LEDS e BZ)
3.3. Programação na Placa de Testes
a)
b)
c)
d)
e)
Abrir o Gravador USB ( C:\8051\Gravadores\Gravador USB)
Conectar o cabo USB do Kit Programador
Carregar o Arquivo .HEX ( LOAD FLASH)
Gravar o programa (AUTO)
Simular o programa alterando o estado da Dips-Switch e PB e verificando os LEDS e BZ.
7
8
4. Operadores Lógicos e Aritméticos
4.1. Operadores Lógicos
OPERADORES LÓGICOS
!
NOT
&
AND
|
OR
^
XOR
<< n
Desloca n bits à esquerda
>> n
Desloca n bits à direita
4.2. Operadores Aritméticos
OPERADORES ARITMÉTICOS
SOMA
+
SUBTRAÇÃO
DIVISÃO
/
RESTO DA DIVISÃO
%
MULTIPLICAÇÃO
*
INCREMENTO ( SOMAR 1 )
++
DECREMENTO ( SUBTRAIR 1 )
-4.3. Exercícios Resolvidos
4.3.1. EXR1.C
Dê um programa que realize as seguintes operações lógicas:
LED1 = DIP1 + DIP2
LED2 = DIP1.DIP2
LED3 = DIP1 + DIP2
LED4 = DIP1 + DIP2. DIP1
Tabela de Verificação
DIP1
0
0
1
1
DIP2
0
1
0
1
LED8
0
0
0
0
LED7
0
0
0
0
LED6
0
0
0
0
LED5
0
0
0
0
9
LED4
0
1
1
1
LED3
1
0
0
0
LED2
0
0
0
1
LED1
0
1
1
1
Programa EXR1.C
/*
EXR1.C
Exercício Resolvido 1
Operações Lógicas
*/
#include <at89x52.h>
void main ()
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
LED1 = DIP1 | DIP2;
LED2 = DIP1 & DIP2;
LED3 = !(DIP1 | DIP2);
LED4 = DIP1 | (DIP2 & !DIP1);
}
}
4.3.2. EXR2.C
Dê uma rotina que apresente nos LEDS o conteúdo das DIPS multiplicado por 4.
Exemplos de testes:
DIPS
DIP8
DIP7
DIP6
DIP5
DIP4
DIP3
DIP2
DIP1
LEDS
LED8
LED7
LED6
LED5
LED4
LED3
LED2
LED1
0x01
0x05
0x0C
0x3F
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0x04
0x14
0x30
0xFC
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
Programa EXR2.C
/*
EXR2.C
Exercício Resolvido 2
Operações Aritméticas
LEDS = DIPS x 4
*/
#include <at89x52.h>
void main ()
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
LEDS = DIPS *4;
}
}
10
4.3.3. EXR3.C
Dê uma rotina que apresente nos LEDS o conteúdo das DIPS multiplicado por 4 utilizando
instrução de deslocamento.
Programa EXR3.C
/*
EXR2.C
Exercício Resolvido 2
LEDS = DIPS x 4
Com instrução de deslocamento
*/
#include <at89x52.h>
void main ()
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
LEDS = DIPS << 2;
}
}
4.3.4. EXR4.C
Dê uma rotina que apresente nos LEDS a soma do nibble mais significativo das DIPS com o nibble
menos significativo.
Algoritmo:
Soma-se o conteúdo da DIPS deslocado 4 bits à direita com o conteúdo da DIPS com o nibble mais
significativo zerado.
Exemplo: 0x0F + 0x02 = 0x11
DIPS
DIP8
DIP7
DIP6
DIP5
DIP4
DIP3
DIP2
DIP1
DIPS
DIP8
DIP7
DIP6
DIP5
DIP4
DIP3
DIP2
DIP1
0xF2
1
1
1
1
0
0
1
0
0x07
0x02
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
LEDS
LED8
LED7
LED6
LED5
LED4
LED3
LED2
LED1
0x11
0
0
0
1
0
0
0
1
11
Programa EXR4.C
/*
EXR4.C
Exercício Resolvido 4
LEDS = soma do nibble mais significativo com o nibble menos significativo da DIPS
*/
#include <at89x52.h>
void main ()
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
LEDS = (DIPS >>4) + (DIPS & 0x0F);
}
}
4.4. Exercícios Propostos:
EX1.C – Dê uma rotina que apresente nos LEDS o conteúdo das DIPS dividido por 4.
EX2.C – Dê uma rotina que apresente nos LEDS o resto da divisão das DIPS por 4.
EX3.C – Dê uma rotina que acione o BZ (ativo em nível lógico “0”) quando a DIP1 = “1”.
4.5. Projeto Proposto:
PROJ1.C – Controle de uma Bomba para caixa d´água e alarme do reservatório.
Entradas:
DIP1 – Sensor de nível de água mínimo do reservatório
DIP2 – Sensor de nível de água máximo do reservatório
DIP3 – Sensor de nível de água mínimo da caixa d´água
DIP4 – Sensor de nível de água máximo da caixa d´água
OBS: Sensores = 1 na presença de água
Sáidas:
LED1 – Bomba d´água – ativo em nível lógico “1”
BZ – Alarme - ativo em nível lógico “0”
A bomba d´água deve ligar sempre que a caixa d´água não estiver cheia e tiver água no reservatório
e o Alarme deve ativar se não tiver água no reservatório.
12
5. Variáveis e Funções
5.1. Variáveis
Uma variável é uma posição de memória na qual o programa pode armazenar valores. Assim, uma
variável possui 3 atributos: um nome, o tipo de dado e o valor armazenado.
5.1.1 Nome
Algumas regras básicas para estabelecer o nome da variável:
a) Deve sempre começar com letra ou sublinhado (_);
b) Não pode conter caracteres especiais, somente letras, números e sublinhado;
c) Deve lembrar o que guarda;
d) O compilar C é case sensitive;
e) Existem nomes reservados.
Nomes Reservados pelo Padrão ANSI-C
auto
else
register
union
break
enum
return
unsigned
case
extern
short
void
char
float
signed
volatile
const
for
sizeof
while
continue
goto
static
main
default
if
struct
do
int
switch
Outros nomes reservados pelo SDCC: bit, interrupt, using, sfr
5.1.2 Tipo e Valores
Tipo de Dado
bit
char
unsigned char
int
unsigned int
long
unsigned long
float
bits
1
8
8
16
16
32
32
32
bytes
1
1
2
2
4
4
4
13
Valores
0 ou 1
-128 a +127
0 a 255
-32768 a +32767
0 a 65355
-2147483648 a +2147483647
0 a 4294967295
±1,17549E-38 a ±3,402823E+38
double
long
typedef
5.2. Funções
Funções são blocos de programas que são executados como uma sub-rotina.
5.2.1 Sintaxe das Funções
As funções possuem um cabeçalho e o bloco de instruções que ela realiza como mostra a estrutura
abaixo:
tipo_do_dado_de_retorno nome (declaração_do_parâmetro_de_entrada)
{
Instruções;
}
Na declaração da função, quando ela não retorna nenhum dado coloca-se void (vazio) e, quando não
há nenhum parâmetro de entrada não coloca-se nada dentro dos parênteses.
Exemplo1: Função teste
#include <at89x52.h>
void teste ( )
{
LEDS = DIPS;
BZ = PB;
}
void main ( )
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
teste ( );
}
}
Exemplo 2: Função somar
#include <at89x52.h>
char somar (char a, char b)
{
unsigned char c;
c = a + b;
return (c);
}
void main ( )
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
LEDS = somar (0x07,0x20);
}
}
14
5.3. PROG2.C – Pisca Leds
O programa a seguir apresenta uma rotina que faz os LEDS piscarem utilizando a função
atraso_ ms(tempo_em_ms).
/*
PROG2.C
PISCA LEDS
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
void main ()
{
LEDS = 0x00;
BZ = 1;
while (1)
{
LEDS = 0xFF;
atraso_ms(500);
LEDS = 0x00;
atraso_ms(500);
}
}
// Inicio do programa principal
// Apaga LEDS
// Desliga BZ
// Inicio do Loop Infinito
// Acende todos os LEDS
// Atraso de 500ms (0,5s)
// Apaga todos os LEDS
// Atraso de 500ms (0,5s)
// Fim do Loop Infinito
// Fim do Programa Principal
5.4. PROG3.C – Pisca Leds com tempo controlado pela DIPS
O programa a seguir faz os LEDS acenderem e apagarem com velocidade controlada pela DIPS
segundo tabela dada a seguir
DIP3
0
0
0
0
1
1
1
1
DIP2
0
0
1
1
0
0
1
1
DIP1
0
1
0
1
0
1
0
1
VALOR
0
1
2
3
4
5
6
7
T (s)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
T (ms)
100
200
300
400
500
600
700
800
O cálculo do tempo é dado pela seguinte expressão:
Tempo = ((DIPS & 0x07) + 1) * 100
Para zerar o conteúdo de DIP8 a DIP4, executa-se a operação AND com 0x07, como mostrado a
seguir:
DIPS
0xXY
0x07
0x0Y
DIP8
X
0
0
DIP7
X
0
0
DIP6
X
0
0
DIP5
X
0
0
15
DIP4
X
0
0
DIP3
Y
1
Y
DIP2
Y
1
Y
DIP1
Y
1
Y
Como os valores da DIPS variam de 0 a 7 e os tempos de 100ms a 800ms, soma-se 1 ao valor da
DIPS e multiplica-se por 100.
A variável com o tempo de atraso (MS) deve ser declarada como variável global, pois é utilizada
tanto na função main quanto na função atraso_ms.
/*
PROG3.C
PISCA LEDS COM TEMPO DADO PELA DIPS
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
// Declaração das variáveis globais
unsigned int MS;
void main ()
{
// Inicio do programa principal
LEDS = 0x00;
// Apaga LEDS
BZ = 1;
// Desliga BZ
while (1)
{
// Inicio do Loop Infinito
MS = ((DIPS & 0x07) + 1) * 100; // MS = tempo de atraso
LEDS = 0xFF;
// Acende todos os LEDS
atraso_ms(MS);
// Atraso
LEDS = 0x00;
// Apaga todos os LEDS
atraso_ms(MS);
// Atraso
}
// Fim do Loop Infinito
}
// Fim do Programa Principal
16
5.5. Exercícios Resolvidos
5.5.1. EXR5.C
Utilize a programa PROG3.C e transforme a rotina que faz piscar os LEDS na função SEQ1 ( ).
/*
EXR5.C
PISCA LEDS COM TEMPO DADO PELA DIPS
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
// Declaração das variáveis globais
unsigned int MS;
// Declaração das funções
void SEQ1 ();
// PROGRAMA PRINCIPAL
void main ()
{
// Inicio do programa principal
LEDS = 0x00;
// Apaga LEDS
BZ = 1;
// Desliga BZ
while (1)
{
// Inicio do Loop Infinito
MS = ((DIPS & 0x07) + 1) * 100; // MS = tempo de atraso
SEQ1 ();
// Chama função SEQ1 ()
}
// Fim do Loop Infinito
}
// Fim do Programa Principal
// FUNÇÕES
void SEQ1 ( )
{
LEDS = 0xFF;
atraso_ms(MS);
LEDS = 0x00;
atraso_ms(MS);
}
// Acende todos os LEDS
// Atraso
// Apaga todos os LEDS
// Atraso
5.6. Exercícios Propostos:
EX4.C – Baseado no PROG3.C, dê um programa que realize atraso de 100ms a 1,6s com base em
DIP4, DIP3,DIP2 e DIP1.
EX5.C – Baseado no PROG3.C, dê um programa que faça o BZ tocar quando os LEDS estiverem
acesos.
17
5.7. Projeto Proposto:
PROJ2.C – Apresente nos LEDS a sequência da super máquina.
LED8
1
0
0
0
0
0
LED7
0
1
0
0
0
1
LED6
0
0
1
0
1
0
LED5
0
0
0
1
0
0
LED4
0
0
0
1
0
0
18
LED3
0
0
1
0
1
0
LED2
0
1
0
0
0
1
LED1
1
0
0
0
0
0
LEDS
0x81
0x42
0x24
0x18
0x24
0x42
6. Operadores Relacionais e Estruturas de Decisão
6.1. Operadores Relacionais
OPERADORES RELACIONAIS
IGUAL A
==
DIFERENTE DE
!=
MENOR QUE
<
MAIOR QUE
>
MENOR OU IGUAL A
<=
MAIOR OU IGUAL A
>=
6.2. Estrutura: if - else
Sintaxe:
Forma simplicada:
if (condição)
{
instrução 1;
instrução 2;
...
}
else
{
instrução 1;
instrução 2;
...
}
if (condição) instrução 1;
else instrução 2;
19
Exemplo1:
if ( DIPS = = 0xFF)
{
LEDS = 0xFF;
}
else
{
LEDS = 0x00;
}
Exemplo1
DIPS = 0xFF
S
Apaga LEDS
DIPS = 0x80
if ( DIPS = = 0x80)
{
BZ = 0;
}
else
{
BZ = 1;
}
Acende LEDS
S
OU
Desliga BZ
if ( DIPS = = 0xFF) LEDS = 0xFF;
else LEDS = 0x00;
if ( DIPS = = 0x80) BZ = 0;
else BZ = 1;
Aciona BZ
Exemplo 2:
if ( PB = = 0 )
{
LED1 = 0;
}
else
{
if ( DIP1 = = 1)
{
LED1 = 1;
}
Exemplo2
PB = 0
S
Apaga LED1
DIP1 = 1
S
if ( DIP2 = = 1)
{
LED1 = 1;
}
Acende LED1
}
DIP2 = 1
S
OU
if ( !PB ) LED1 =0;
else
{
if ( DIP1) LED1 = 1;
if ( DIP2) LED1 = 1;
}
Acende LED1
20
6.3. PROG4.C – Sequencial de LEDS
O programa a seguir apresenta uma rotina que realiza 4 sequências diferentes nos LEDS
selecionadas pela DIP1 e DIP2 segundo a tabela:
DIP2
0
0
1
1
DIP1
0
1
0
1
Sequências nos LEDS
Sequência 1
Sequência 2
Sequência 3
Sequência 4
PROG4
MS (global)
Teste (local)
Apaga LEDS
Desliga BZ
teste= nibble –
signif. da DIPS
teste = 0x00
teste = 0x01
teste = 0x02
teste = 0x03
Apaga LEDS
S
S
S
S
SEQ4( )
SEQ3( )
21
SEQ2( )
SEQ1( )
// FUNÇÕES
/*
PROG4.C
SEQUENCIAL DE LEDS
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
// Declaração das variáveis globais
unsigned int MS = 200;
// Declaração das funções
void SEQ1 ();
void SEQ2 ();
void SEQ3 ();
void SEQ4 ();
// FUNÇÃO PRINCIPAL
void main ()
{
// Inicio do programa principal
unsigned char teste; // Declaração de variável local
LEDS = 0x00;
// Apaga LEDS
BZ = 1;
// Desliga BZ
while (1)
{
// Inicio do Loop Infinito
teste = DIPS & 0x0F;
if (teste==0x00) SEQ1();
else
{
if (teste == 0x01) SEQ2();
else
{
if (teste == 0x02) SEQ3();
else
{
if (teste == 0x03) SEQ4();
else LEDS = 0X00;
}
}
}
}
// Fim do Loop Infinito
}
// Fim do Programa Principal
void SEQ1 ()
{
LEDS = 0xFF;
atraso_ms (MS);
LEDS = 0x00;
atraso_ms (MS);
}
void SEQ2 ()
{
LEDS = 0x55;
atraso_ms (MS);
LEDS = 0xAA;
atraso_ms (MS);
}
void SEQ3 ()
{
LEDS = 0x0F;
atraso_ms (MS);
LEDS = 0xF0;
atraso_ms (MS);
}
void SEQ4 ()
{
LEDS = 0xC0;
atraso_ms (MS);
LEDS = 0x03;
atraso_ms (MS);
LEDS = 0x30;
atraso_ms (MS);
LEDS = 0x0C;
atraso_ms (MS);
}
22
6.4. Estrutura switch-case
Sintaxe:
switch (variável)
{
case valor1: instrução 1;
instrução 2;
...
break;
case valor2: instrução 1;
instrução 2;
...
break;
case valorn: instrução 1;
instrução 2;
...
break;
default:
instrução 1;
instrução 2;
...
break;
}
6. 5. Comandos break e continue
break :Força uma interrupção abrupta do bloco de uma estrutura switch, for, while e do while.
continue: Ignora o resto das instruções do bloco e retorna ao início do bloco.
23
6.6. PROG5.C – Sequencial de LEDS com switch
/*
PROG5.C
SEQUENCIAL DE LEDS COM SWITCH
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
// Declaração das variáveis globais
unsigned int MS = 200;
// Declaração das funções
void SEQ1 ();
void SEQ2 ();
void SEQ3 ();
void SEQ4 ();
// FUNÇÃO PRINCIPAL
void main ()
{
// Inicio do programa principal
unsigned char teste;
// Declaração de variável local
LEDS = 0x00;
// Apaga LEDS
BZ = 1;
// Desliga BZ
while (1)
{
// Inicio do Loop Infinito
teste = DIPS & 0x0F;
switch (teste)
{
case 0x00: SEQ1();
break;
case 0x01: SEQ2();
break;
case 0x02: SEQ3();
break;
case 0x03: SEQ4();
break;
default: LEDS = 0X00;
break;
}
}
// Fim do Loop Infinito
}
// Fim do Programa Principal
// FUNÇÕES (idem PROG4.C)
6.7. Exercícios Propostos
EX6.C – Dê um programa que acenda todos os LEDS se DIP1=1 e DIP2=1. Os LEDS devem
apagar se DIP8=1. Dar prioridade à DIP8.
EX7.C – Dê um programa que verifique a DIPS e acenda os LEDS de acordo com a faixa de
valores dadas a seguir:
LED1 = 1 para DIPS <= 0x20
LED2 = 1 para 0x20 < DIPS < 0x30
LED3 = 1 para DIPS >= 0x30
6.8. Projetos Propostos
PROJ3.C – Dê um sequencial de LEDS com 8 sequências controladas pela DIP3, DIP2 e DIP1 e 8
velocidades controladas pela DIP7, DIP6 e DIP5.
24
7. Estruturas de Loop - Laços
7.1. Estrutura: while
Sintaxe:
Forma simplicada:
while (condição)
{
instrução 1;
instrução 2;
...
}
while (condição) instrução 1;
Na estrutura while o bloco de instruções é realizado enquanto a condição for verdadeira formando
assim um loop de repetição
Exemplo
PB = 0
S
while ( PB = = 0)
{
BZ = 0;
Atraso_ms(500);
BZ = 1;
Atraso_ms(500);
}
LEDS = 0xFF;
Aciona BZ
Acende os LEDS
Atraso 0,5s
Desliga BZ
Atraso 0,5s
7.2. Estrutura: do while
Sintaxe:
do
{
instrução 1;
instrução 2;
...
}
while (condição);
25
Na estrutura do while, realiza-se o bloco de instruções antes de verificar a condição para realizar o
loop de repetição.
Exemplo
Aciona BZ
do
{
Atraso 0,5s
BZ = 0;
Atraso_ms(500);
BZ = 1;
Atraso_ms(500);
Desliga BZ
}
while ( PB = = 0);
LEDS = 0xFF;
Atraso 0,5s
PB = 0
S
Acende os LEDS
7.3. PROG6.C – Alarme Residencial
Entradas:
DIP1
= Liga/Desliga Alarme
DIP5 a DIP8 = Sensores
Saídas:
LED1 = Temporização
LED8 = Sensor ativo
Descrição:
Enquanto o alarme não estiver ligado o LED8 deve acender se pelo menos um sensor estiver ativo.
Ao ligar o alarme deve-se realizar um atraso de 5s para o usuário sair de sua casa (durante este
tempo o LED1 deve acender).
Ao término deste tempo inicia-se a verificação dos sensores. Quando um sensor for acionado devese realizar um atraso de 5s para que o usuário chegue até a central de alarme para desligá-lo. Caso o
alarme não seja desligado o buzzer deve ser acionado. O buzzer só será desativado quando o alarme
for desligado.
26
PROG6
unsigned char teste
Apaga LEDS
Desliga BZ
DIP1 = 1
S
teste= nibble +
signif. da DIPS
Acende LED1
teste ≠ 0x00
S
Atraso 5s
Apaga LED8
Apaga LED1
Teste = nibble +
signif. da DIPS
teste ≠ 0x00
S
Acende LED1
Atraso 5s
Apaga LED1
DIP1 = 1
Desliga BZ
S
Liga BZ
27
Acende LED8
/*
PROG6.C
ALARME RESIDENCIAL
Entradas:
DIP1
= Liga/Desliga Alarme
DIP5 a DIP8 = Sensores
Saídas:
LED1 = Temporização
LED8 = Sensor ativo
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
// FUNÇÃO PRINCIPAL
void main ()
{
// Inicio do programa principal
unsigned char teste; // Declaração de variável local
LEDS = 0x00;
// Apaga LEDS
BZ = 1;
// Desliga BZ
while (1)
{
// Inicio do Loop Infinito
while (!DIP1)
// Espera ligar Alarme
{
teste = DIPS & 0xF0;
// Separa sensores
if (teste != 0x00) LED8=1; // Acende LED8 se sensores <>0
else LED8=0;
// Apaga LED8 se sensores = 0
}
LED1=1;
// Acende LED1
atraso_ms (5000);
// Atraso 5s
LED1=0;
// Apaga LED1
do
{
teste = DIPS & 0xF0;
// Separa sensores
}
while (teste == 0x00);
// Aguarda sensores <> 0
LED1=1;
// Acende LED1
atraso_ms (5000);
// Atraso 5s
LED1=0;
// Apaga LED1
while (DIP1) BZ = 0;
// Aciona BZ enquanto DIP1=1
BZ = 1;
// Desliga BZ
atraso_ms (100);
// Atraso debouncing chave
}
// Fim do Loop Infinito
}
// Fim do Programa Principal
28
7.4. Estrutura for
Sintaxe:
Forma simplicada:
for (inicialização;condição;incremento)
{
instrução 1;
instrução 2;
...
}
for (inicialização;condição;incremento)
instrução 1;
7.5. PROG7.C – Contador de Eventos
Entradas:
PB = Clock do Contador
DIPS = Programação da Contagem máxima
Saídas:
LEDS = Indicação da Contagem
BZ = Indicação sonora do término de Contagem
Descrição:
A cada pulso em PB ( 1 → 0 → 1 ) deve-se incrementar a contagem e atualizar os LEDS. A cada
incremento deve-se comparar a contagem atual com a contagem máxima programada pela DIPS.
Caso a contagem atingir o número programado deve-se dar 5 bips no buzzer (com o valor da
contagem piscando concomitantemente), zerar a contagem e voltar peças.
29
PROG7
unsigned char CONT=0
insigned char i
Apaga LEDS
Desliga BZ
PB = 1
S
Atraso 20ms
PB = 0
S
Atraso 20ms
CONT +1
LEDS = CONT
DIPS=CONT
S
I=0;i<5;i++
LEDS=CONT
Aciona BZ
Atraso 0,5s
CONT +1
LEDS=0x00
Desliga BZ
Atraso 0,5s
30
/*
PROG7.C
CONTADOR DE EVENTOS
Entradas:
PB = Clock do Contador
DIPS = Programação da Contagem máxima
Saídas:
LEDS = Indicação da Contagem
BZ = Indicação sonora do término de Contagem
*/
// Diretivas de Pré-Processamento
#include <at89x52.h>
#include <atraso.h>
// FUNÇÃO PRINCIPAL
void main ()
{
// Inicio do programa principal
unsigned char i,CONT =0x00;
// Declaração de variável local
LEDS = 0x00;
// Apaga LEDS
BZ = 1;
// Desliga BZ
while (1)
{
// Inicio do Loop Infinito
while (PB) {}
// Aguarda PB ir para zero
atraso_ms (20);
// Deboucing
while (!PB) {}
// Aguarda PB ir para um
atraso_ms (20);
// Deboucing
CONT++;
// Incrementa contagem
LEDS = CONT;
// Atualiza LEDS
if (CONT == DIPS)
// Verifica final de contagem
{
for (i=0;i<5;i++)
// Faz 5 bips no BZ
{
LEDS = CONT;
BZ = 0;
atraso_ms (500);
LEDS - 0x00;
BZ = 1;
atraso_ms (500);
}
CONT = 0x00;
// Zera CONT
LEDS = 0x00;
// Zera LEDS
}
}
// Fim do Loop Infinito
}
// Fim do Programa Principal
31
7.5. Exercícios Resolvidos
7.5.1. EXR6.C
Mudar a instrução que incrementa a contagem no PROG7 (com realce em amarelo) para incremento
em decimal.
- Para fazer o incremento em decimal, segue-se o seguinte algoritmo:
. Antes de incrementar a contagem, testa-se o nibble menos significativo de CONT;
. Se o nibble menos significativo for igual a 9, soma-se 7 à CONT ( 0x09+7=0x10 ;
0x19+7=0x20 ; 0x29+7=0x30...)
. Se o nibble menos significativo for diferente de 9, some-se 1 a CONT.
Este trecho de programa ficaria assim:
teste = CONT & 0xF0;
if (teste = = 0x09) CONT = CONT+7
else CONT++;
OBS: O algoritmo utilizado tem uma situação de erro: quando o valor de CONT for 0x99, ao
somar-se 7 o resultado ficaria 0xA0 ao invés de 0x00. Uma das soluções possíveis é dada a seguir
if (CONT != 0x99)
{
teste = CONT & 0x0F;
if (teste = = 0x09) CONT = CONT+7
else CONT++;
}
else CONT = 0x00
7.7. Exercícios Propostos
EX8.C – Dê um programa que realize uma contagem de tempo em segundos nos LEDS ( de 0x00 a
0x99). Esta contagem deve estar condicionada à DIP1. Se DIP1=0 o contador deve estar parado,
caso contrário o contador segue contando em segundos.
EX9.C – De um programa que aguarde o acionamento da PB. Quando PB for acionada, realizar
uma contagem regressiva nos LEDS de 0x09 a 0x00 (em segundos). Ao chegar a 0x00 o buzzer
deve disparar. Um pulso na DIP1 deve desligar o buzzer e retornar ao início do programa.
7.8. Projeto proposto
PROJ4.C – Projeto de aplicação de livre escolha. Sugestões: Controle de motor de passo, Controle
de Temperatura de uma estufa, Controle de velocidade de um motor por PWM, etc.
32
8. Atividades não presenciais
a)
b)
c)
d)
Digitar, compilar e testar os exercícios resolvidos: EXR1.C a EXR6.C
Resolver os exercícios propostos: EX1.C a EX9.C
Elaborar os projetos propostos: PROJ1.C a PROJ4.C
Compactar todos os programas fonte (*.C) e enviar para o professor Salomão
([email protected]) até 03/07/2013 .
33
Apêndice A – Revisão
Função OR
S=A|B
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
S
0
1
1
1
Função AND
S=A&B
A
B
S
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Função XOR
S=A^B
A
B
S
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
Tabela de Conversão
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
Binário
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Hexa
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
34
Decimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Função NOT
S = !A
A
S
0
1
1
0
Apêndice B – at89x52.h
/*------------------------------------------------------------------------Register Declarations for ATMEL 89x52 Processors
Written By - Bernd Bartmann
[email protected] (1999)
based on reg51.h by Sandeep Dutta [email protected]
KEIL C compatible definitions are included
This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
under the terms of the GNU General Public License as published by the
Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU General Public License
along with this program; if not, write to the Free Software
Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
In other words, you are welcome to use, share and improve this program.
You are forbidden to forbid anyone else to use, share and improve
what you give them. Help stamp out software-hoarding!
-------------------------------------------------------------------------*/
#ifndef AT89x52_H
#define AT89x52_H
/* BYTE addressable registers */
sfr at 0x80 P0
;
sfr at 0x80 LEDS
;
sfr at 0x81 SP
;
sfr at 0x82 DPL
;
sfr at 0x83 DPH
;
sfr at 0x87 PCON
;
sfr at 0x88 TCON
;
sfr at 0x89 TMOD
;
sfr at 0x8A TL0
;
sfr at 0x8B TL1
;
sfr at 0x8C TH0
;
sfr at 0x8D TH1
;
sfr at 0x90 P1
;
sfr at 0x98 SCON
;
sfr at 0x99 SBUF
;
;
sfr at 0xA0 P2
;
sfr at 0xA0 DIPS
sfr at 0xA8 IE
;
sfr at 0xB0 P3
;
sfr at 0xB8 IP
;
sfr at 0xC8 T2CON
;
sfr at 0xC9 T2MOD
;
sfr at 0xCA RCAP2L
;
35
sfr at 0xCB RCAP2H
;
sfr at 0xCC TL2
;
sfr at 0xCD TH2
;
sfr at 0xD0 PSW
;
sfr at 0xE0 ACC
;
sfr at 0xE0 A
;
sfr at 0xF0 B
;
/* BIT addressable registers */
/* P0 */
sbit at 0x80 P0_0
;
sbit at 0x81 P0_1
;
sbit at 0x82 P0_2
;
sbit at 0x83 P0_3
;
sbit at 0x84 P0_4
;
sbit at 0x85 P0_5
;
sbit at 0x86 P0_6
;
sbit at 0x87 P0_7
;
sbit at 0x80 LED1
;
sbit at 0x81 LED2
;
sbit at 0x82 LED3
;
sbit at 0x83 LED4
;
sbit at 0x84 LED5
;
sbit at 0x85 LED6
;
sbit at 0x86 LED7
;
sbit at 0x87 LED8
;
/* TCON */
sbit at 0x88 IT0
sbit at 0x89 IE0
sbit at 0x8A IT1
sbit at 0x8B IE1
sbit at 0x8C TR0
sbit at 0x8D TF0
sbit at 0x8E TR1
sbit at 0x8F TF1
;
;
;
;
;
;
;
;
/* P1 */
sbit at 0x90 P1_0
sbit at 0x91 P1_1
sbit at 0x92 P1_2
sbit at 0x93 P1_3
sbit at 0x94 P1_4
sbit at 0x95 P1_5
sbit at 0x96 P1_6
sbit at 0x97 P1_7
;
;
;
;
;
;
;
;
sbit at 0x90 T2
;
sbit at 0x91 T2EX
;
/* SCON */
sbit at 0x98 RI
sbit at 0x99 TI
sbit at 0x9A RB8
sbit at 0x9B TB8
sbit at 0x9C REN
;
;
;
;
;
36
sbit at 0x9D SM2
sbit at 0x9E SM1
sbit at 0x9F SM0
;
;
;
/* P2 */
sbit at 0xA0 P2_0
sbit at 0xA1 P2_1
sbit at 0xA2 P2_2
sbit at 0xA3 P2_3
sbit at 0xA4 P2_4
sbit at 0xA5 P2_5
sbit at 0xA6 P2_6
sbit at 0xA7 P2_7
sbit at 0xA0 DIP1
sbit at 0xA1 DIP2
sbit at 0xA2 DIP3
sbit at 0xA3 DIP4
sbit at 0xA4 DIP5
sbit at 0xA5 DIP6
sbit at 0xA6 DIP7
sbit at 0xA7 DIP8
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
/* IE */
sbit at 0xA8 EX0
sbit at 0xA9 ET0
sbit at 0xAA EX1
sbit at 0xAB ET1
sbit at 0xAC ES
sbit at 0xAD ET2
sbit at 0xAF EA
;
;
;
;
;
;
;
/* P3 */
sbit at 0xB0 P3_0
sbit at 0xB1 P3_1
sbit at 0xB2 P3_2
sbit at 0xB2 PB
sbit at 0xB3 P3_3
sbit at 0xB4 P3_4
sbit at 0xB5 P3_5
sbit at 0xB6 P3_6
sbit at 0xB7 P3_7
sbit at 0xB7 BZ
sbit at 0xB0 RXD
sbit at 0xB1 TXD
sbit at 0xB2 INT0
sbit at 0xB3 INT1
sbit at 0xB4 T0
sbit at 0xB5 T1
sbit at 0xB6 WR
sbit at 0xB7 RD
/* IP */
sbit at 0xB8 PX0
sbit at 0xB9 PT0
sbit at 0xBA PX1
sbit at 0xBB PT1
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
37
sbit at 0xBC PS
sbit at 0xBD PT2
;
;
/* T2CON */
sbit at 0xC8 T2CON_0
sbit at 0xC9 T2CON_1
sbit at 0xCA T2CON_2
sbit at 0xCB T2CON_3
sbit at 0xCC T2CON_4
sbit at 0xCD T2CON_5
sbit at 0xCE T2CON_6
sbit at 0xCF T2CON_7
;
;
;
;
;
;
;
;
sbit at 0xC8 CP_RL2 ;
sbit at 0xC9 C_T2
;
sbit at 0xCA TR2
;
sbit at 0xCB EXEN2
;
sbit at 0xCC TCLK
;
sbit at 0xCD RCLK
;
sbit at 0xCE EXF2
;
sbit at 0xCF TF2
;
/* PSW */
sbit at 0xD0 P
sbit at 0xD1 FL
sbit at 0xD2 OV
sbit at 0xD3 RS0
sbit at 0xD4 RS1
sbit at 0xD5 F0
sbit at 0xD6 AC
sbit at 0xD7 CY
;
;
;
;
;
;
;
;
/* BIT definitions for bits that are not directly accessible */
/* PCON bits */
#define IDL
0x01
#define PD
0x02
#define GF0
0x04
#define GF1
0x08
#define SMOD
0x80
#define IDL_
#define PD_
#define GF0_
#define GF1_
#define SMOD_
0x01
0x02
0x04
0x08
0x80
/* TMOD bits */
#define M0_0
#define M1_0
#define C_T0
#define GATE0
#define M0_1
#define M1_1
#define C_T1
#define GATE1
0x01
0x02
0x04
0x08
0x10
0x20
0x40
0x80
38
#define M0_0_
#define M1_0_
#define C_T0_
#define GATE0_
#define M0_1_
#define M1_1_
#define C_T1_
#define GATE1_
0x01
0x02
0x04
0x08
0x10
0x20
0x40
0x80
#define T0_M0
#define T0_M1
#define T0_CT
#define T0_GATE
#define T1_M0
#define T1_M1
#define T1_CT
#define T1_GATE
0x01
0x02
0x04
0x08
0x10
0x20
0x40
0x80
#define T0_M0_
#define T0_M1_
#define T0_CT_
#define T0_GATE_
#define T1_M0_
#define T1_M1_
#define T1_CT_
#define T1_GATE_
0x01
0x02
0x04
0x08
0x10
0x20
0x40
0x80
#define T0_MASK
#define T1_MASK
0x0F
0xF0
#define T0_MASK_
#define T1_MASK_
0x0F
0xF0
/* T2MOD bits */
#define DCEN
#define T2OE
0x01
0x02
#define DCEN_
#define T2OE_
0x01
0x02
/* Interrupt numbers: address = (number * 8) + 3 */
#define IE0_VECTOR
0
/* 0x03 external interrupt 0 */
#define TF0_VECTOR
1
/* 0x0b timer 0 */
#define IE1_VECTOR
2
/* 0x13 external interrupt 1 */
#define TF1_VECTOR
3
/* 0x1b timer 1 */
#define SI0_VECTOR
4
/* 0x23 serial port 0 */
#define TF2_VECTOR
5
/* 0x2B timer 2 */
#define EX2_VECTOR
5
/* 0x2B external interrupt 2 */
#endif
39