Aula 1 - Assembly - 8051

Programação Assembly
8051 – Aula 1

31 de julho de 2012 Minicurso: Assembly para 8051 GDESTE 1

Agora, vamos ao que interessa...


Descrição
A família de microcontroladores MCS-51TM,
desenvolvida, fabricada e comercializada pela
Intel é baseada em padrões industriais de
microcontroladores de 8 bits, sendo o 8051 o
componente inicial desta família. O 8051 possui
128 bytes de RAM, 4 Kbytes de memória de
programa, 2 contadores/temporizadores de 16
bits e 32 linhas de entrada/saída bidirecionais e
individualmente endereçáveis – 4 portas de E/S.


Partes do microcontrolador
• CPU: tem a função de acionar e se comunicar
com todos os barramentos obedecendo as
diretivas gravadas na ROM. É responsável
pela execução de instruções programadas,
interpretar e executar comandos.
• Memória: utiliza uma memória ROM para ler
as instruções que deve executar e se utiliza
de uma memória RAM para armazenar
temporariamente dados de uso das
instruções ou variáveis do programa.

Partes do microcontrolador
• Periféricos de E/S: são todos os dispositivos
externos ligados à CPU, como teclados,
displays, motores, timers, porta serial etc.


CPU
• Unidade de Controle: processa o controle do
fluxo das informações a fim de executar a
instrução recebida pela ROM. Envia impulsos
elétricos para controlar em sequencia
apropriada e sincronizada as operações dos
componentes.
• Unidade de lógica e aritmética: realiza todas
as operações de lógica e aritmética da CPU.


CPU
• Unidade de registradores: servem para o
armazenamento temporário de dados de
utilidade interna e externa à CPU.
Proporcionam um tempo rápido de
transferência de bits. Dentre eles podemos
destacar o contador de programa, o registro
de instruções e o acumulador.
• Contador de programa: armazena o
endereço da célula que contém o código da
próxima instrução a ser executada.

CPU
• Acumulador: principal registrador da CPU,
pois várias instruções se referem a ele para
operar, como por exemplo ADD A,#40H. O
resultado das operações é guardado no
próprio acumulador.


Arquitetura interna
Está dividida em unidade de processamento
central, oscilador interno, memória ROM
interna, memória RAM interna, dois
temporizadores, uma porta serial, quatro
portas paralelas de 8 bits, circuito de controle
de interrupção e circuito de controle de
barramento.


Arquitetura externa

AT89S52


Arquitetura externa
• VCC E GND: Entradas de tensão de
alimentação de +5V e Terra.
• Porta 0 (P0.7 a P0.0): Porta bidirecional de 8
bits, com saída de dreno aberto, ou entrada
de alta impedância. Multiplexa o barramento
de dados e o barramento de endereços.
Pode servir como saída de bytes de
instrução, sendo necessária a colocação de
resistores de pull-up’s externos. Seus pinos
podem ser individualmente endereçáveis.

Arquitetura externa
• Porta 1 (P1.7 a P1.0): Nenhuma função
alternativa está associada a esta porta, ela é
usada apenas para conectar dispositivos
externos. Necessita de pull-up’s externos
para suprir ou drenar cargas. Seus pinos
podem ser individualmente endereçáveis.


Arquitetura externa
• Porta 2 (P2.7 a P2.0): é bidirecional de 8 bits
com resistores de pull-up’s internos. Seus
pinos podem suprir ou drenar cargas TTL
sem resistores externos e podem ser
individualmente endereçáveis.
• Porta 3 (P3.7 a P3.0): Porta de 8 bits
bidirecional. Seus pinos podem ser
individualmente endereçáveis, servindo
também para as funções especiais descritas
a seguir.

Arquitetura externa
BIT NOME FUNÇÃO ALTERNATIVA
P3.0 RXD Receptor da porta serial assíncrona.
TXD/ Saída de transmissão da porta serial ou saída de clock
P3.1
clock para os registradores de deslocamento externos.
Interrupção externa 0 ou bit de controle para o
P3.2 INT0
timer/contador 0.
Interrupção externa 1 ou bit de controle para o
P3.3 INT1
timer/contador 1.
P3.4 T0 Entrada para o timer/contador 0.
P3.5 T1 Entrada para o timer/contador 1.
P3.6 WR Strobe de escrita na memória externa.
P3.7 RD Strobe de leitura na memória externa.

Arquitetura externa
P1 0 0 0 0 0 0 0 0
SETB P1.2
P1 0 0 0 0 0 1 0 0
MOV P1,#075H
P1 0 1 1 1 0 1 0 1
CLR P1.6
P1 0 0 1 1 0 1 0 1
MOV P1,#00H
P1 0 0 0 0 0 0 0 0


Arquitetura externa
• RESET: Um nível alto nesse pino realiza uma
inicialização do circuito.
• EA: Deve ser ligado ao nível alto, para que o
processador tenha acesso a memória interna
de programa. Se estiver ligado ao nível
baixo, toda a área de programa será
considerada externa.
• XTAL1 e XTAL2: entradas para o clock
externo.


Memória
O 𝜇 C8051 contém 210 localizações de bits
endereçáveis, dos quais 128 são os bytes
endereçados de 20H até 2FH e os restantes
estão nos registros de funções especiais.


7F
RAM de propósito geral
Memória 30
2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
2E 77 76 75 74 73 72 71 70
2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
2C 67 66 65 64 63 62 61 60
2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
2A 57 56 55 54 53 52 51 50

Localização dos bits endereçáveis
29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
28 47 46 45 44 43 42 41 40
27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
26 37 36 35 34 33 32 31 30
25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
24 27 26 25 24 23 22 21 20
23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
22 17 16 15 14 13 12 11 10
21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
20 07 06 05 04 03 02 01 00
1F
Banco 3
18
17
Banco 2
10
0F
Banco 1
08
07
Banco 0
00

RAM

FF
F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B

Memória E0

D0
E7

D7
E6

D6
E5

D5
E4

D4
E3

D3
E2

D2
E1

D1
E0

D0
ACC

PSW

B8 BF BE BD BC BB BA B9 B8 IP

B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3

A8 AF AE AD AC AB AA A9 A8 IE

Localização dos bits endereçáveis
A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2

99 Bits não endereçáveis SBUF
98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON

90 97 96 95 94 93 92 91 90 P1
8B Bits não endereçáveis TH1
8C Bits não endereçáveis TH0
8B Bits não endereçáveis TL1
8A Bits não endereçáveis TL0
89 Bits não endereçáveis TMOD
88 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCON
87 Bits não endereçáveis PCON

83 Bits não endereçáveis DPH
82 Bits não endereçáveis DPL
81 Bits não endereçáveis SP
80 87 86 85 84 83 82 81 80 P0

REGISTROS DE FUNÇÕES ESPECIAIS

Banco de registros
O conjunto de instruções do 8051 contem 8
registros, R0 até R7 e por default estão com
endereços de 00H-07H. O banco de registro
ativo pode ser alterado trocando os bits de
seleção dos bancos de registros. A ideia de
banco de registros permite uma rápida e
efetiva troca de dados.


Outros registros
Acumulador;
Registrador B;
Registro dos temporizadores;
Registro de palavra de status de programa
(PSW);
DPTR;
SP;
SBUF;
PCON.


Primeiro contato com o Assembly
• Diretiva ORG: altera a localização para iniciar
a nova contagem do programa.
• END: Finaliza o processo de montagem.
• EQU: iguala um rótulo com outro ou com um
valor numérico. Exemplos:
LED EQU P2.0
DEZ EQU 10


Conjunto de instruções
As operações possuem diferentes modos de
endereçamento.
ADD A , 7FH ; Endereçamento direto
ADD A , @R0 ; Endereçamento indireto
ADD A , R7 ; Endereçamento de registro
ADD , #10H ; Endereçamento imediato


Instruções Aritméticas
MNEMÔNICO OPERAÇÃO TEMPO DE EXECUÇÃO(𝜇s)
ADD A, <byte> A = A + <byte> 1
ADDC A, <byte> A = A + <byte> + C 1
SUBB A, <byte> A = A + <byte> - C 1
INC A A=A+1 1
INC <byte> <byte> = <byte> + 1 1
INC DPTR DPTR = DPTR + 1 2
DEC A A=A–1 1
DEC <byte> <byte> = <byte> -1 1
MUL AB B,A = B X A 4
DIV AB A = Int(A/B) e 4
B = Resto(A/B)

Instruções de transferência
MOV A, <fonte> A = <fonte> 1
MOV <destino> , A <destino> = A 1
MOV <destino> , <fonte> <destino> = <fonte> 2
XCH A,<byte> Troca dados 1
MOV DPTR,#<2bytes> DPTR = <2bytes> 2

Exemplos:
MOV R7,#10H
MOV A,R0
MOV SP,#5FH


Instruções booleanas
ANL C,<bit> C = C AND <bit> 2
ORL C,<bit> C = C OR <bit> 2
SETB <bit> <bit> = 1 1
CLR <bit> <bit> = 0 1
CPL <bit> <bit> = NOT <bit> 1
MOV C, <bit> C = <bit> 1
MOV C, /<bit> C = NOT <bit> 1


Instruções booleanas
Exemplo:
LOOP: MOV C,P1.0
ANL C,P1.1
MOV P1.2,C
AJMP LOOP
8051
P1.0
P1.1
P1.2


Prática 1: Criando uma porta NOR
ORG 00H
AJMP LOOP

ENT1 EQU P1.0
ENT2 EQU P1.1
SAIDA EQU P2.0

LOOP: MOV C,ENT1
ORL C,ENT2
CPL C
MOV SAIDA,C
AJMP LOOP
END

Prática 2: Pisca LED
ORG 00H
AJMP INICIO

LED EQU P2.0

DELAY: MOV R2,#10
VOLTA2: MOV R1,#200
VOLTA: MOV R0,#250
DJNZ R0,$
DJNZ R1,VOLTA
DJNZ R2,VOLTA2
RET

INICIO: CLR LED ;LED inicia desligado
LOOP: CPL LED
ACALL DELAY
AJMP LOOP
END


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