Microcontroladores e Microprocessadores Nova
- 1. Conf. # 5 Tema 2. Arquitetura Interna de um Microcontrolador Sumário: ➢Componentes do Microcontrolador ➢Registos Interno dos Microcontroladores
- 2. As partes principais de um microcontrolador são: 1. Processador 2. Memória não volátil para conter o programa (ROM) 3. Memória de leitura e escritura para guardar os dados (RAM) 4. Linhas do E/S para os controladores de periféricos: a. Comunicação paralelo b. Comunicação serie c. Diversas portas de comunicação (SPI, USB, etc.)
- 3. 5.Recursos auxiliares a. Circuito de relógio b.Temporizadores c. Cão Guardião (watchdog) d. Conversores AD e DA e. Comparadores analógicos f. Proteção ante falhas da alimentação g.Estado de repouso ou de sob consumo
- 4. Memória Não Volátil Memória Volátil
- 6. Memória de programa ▪ O microcontrolador está desenhado para que em sua memória de programa se armazenem todas as instruções do programa de controle. ▪ Não há possibilidade de utilizar memórias externas de ampliação. ▪ Como o programa a executar sempre é o mesmo, deve estar gravura de forma permanente. ▪ Os tipos de cor adequados para suportar esta função admitem cinco versões diferentes: a. ROM (memória de solo leitura) ▪ Neste tipo de cor o programa se grava no chip durante o processo de sua fabricação. b. EPROM (memória de programa de solo leitura gravação e apagado ) ▪ A gravação se realiza eletricamente mediante um dispositivo chamado gravador. ▪ O apagado se produz através de uma janela de cristal na superfície superior do chip mediante a utilização de raios ultravioletas.
- 7. c. OTP (Programável uma vez) ▪ Este modelo de cor só se pode gravar uma vez por parte do usuário, utilizando o mesmo procedimento que com a memória EPROM. ▪ Posteriormente não se pode apagar. d. EEPROM (memória de só leitura gravação e apagado eletricamente) ▪ A gravação é similar às memórias OTP e EPROM, mas o apagado é muito mais singelo ao poder-se efetuar eletricamente. e. FLASH ▪ Trata-se de uma memória não volátil, de sob consumo, que se pode escrever e apagar em circuito ao igual às EEPROM, mas revistam dispor de maior capacidade que estas últimas. ▪ Não se necessita gravador para gravar o programa, faz-se através de um software de um PC e no mesmo circuito onde está se localizado.
- 8. Memória de dados ▪ Os dados que dirigem os programas variam continuamente, e isto exige que a memória que lhes contém deve ser de leitura e escritura, por isso a memória RAM estática (SRAM) é a mais adequada, embora seja volátil. ▪ Há microcontroladores que também dispõem como memória de dados uma de leitura e escritura não volátil, do tipo EEPROM. Linhas do E/S para os controladores de periféricos ▪ As linhas do E/S que se adaptam com os periféricos dirigem informação em paralelo e se agrupam em conjuntos de oito, que recebem o nome de Portos. ▪ Há modelos com linhas que suportam a comunicação em serie; outros dispõem de conjuntos de linhas que implementam portas de comunicação para diversos protocolos, como o 𝐼2𝐶, SPI o USB, etc.
- 9. Recursos auxiliares ▪ Segundo as aplicações às que orienta o fabricante cada modelo de microcontrolador, incorpora uma diversidade de complementos que reforçam a potência e a flexibilidade do dispositivo. ▪ Entre os recursos mais comuns se citam aos seguintes: a. Circuito de relógio, encarregado de gerar os impulsos que sincronizam o funcionamento de todo o sistema. b. Temporizadores, orientados a controlar tempos. c. Cão Guardião («watchdog»), destinado a provocar uma reinicialização quando o programa fica bloqueado. d. Conversores AD e DA, para poder receber e enviar sinais analógicos. e. Comparadores analógicos, para verificar o valor de um sinal analógico. f. Sistema de proteção ante falhas da alimentação. g. Estado de Repouso, no que o sistema fica «congelado» e o consumo de energia se reduz ao mínimo.
- 10. Registros Interno dos Microcontroladores Cada microcontrolador dispõe de um número de Registro de funções especial (SFR). Com a função determinada pelo fabricante, seus bits Se conectam aos circuitos interno do microcontrolador, O que significa que maneja diretamente o Funcionamento do microcontrolador.
- 11. Normalmente, cada bit do registrador tem uma função específica. Assim, temos um registrador para definir se as portas são de entrada ou de saída, ativar e desativar interrupções, apresentar o estado da CPU, etc. Os principais registradores do PIC12F675 e seus respectivos endereços, em - TMR0 (01H) – armazena a contagem do timer. Sempre que este contador chegar a zero e o INTCON estiver ativado, a interrupção de timer 0 será ativada
- 12. - STATUS (03H) – mostra o estado interno da CPU. - GPIO (05H) – apresenta o estado dos pinos de entrada/saída. - INTCON (0BH) – ativa/desativa o conjunto de todas as interrupções e cada uma delas de forma independente. - CMCON (19H) – apresenta o estado das entradas e da saída do comparador interno. - ADCON (1FH) – apresenta o estado do conversor A/D. - TRISIO (85H) – defne se os pinos de entrada/saída atuarão como entrada ou como saída (individualmente). - ANSEL (9FH) – seleciona o estado de cada um dos pinos de entrada/saída quanto à sua operação como pino analógico ou digital
- 13. Trabalho Investigativo: ➢Periféricos interno dos Microcontroladores ➢Instrução dos Microcontroladores