Microcontroladores e Microprocessadores Nova

Aula

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

5. Comunicação Paralela
Comunicação Serie

6. Memória de programa
▪Omicrocontroladorestádesenhadoparaqueemsuamemóriadeprogramasearmazenem
todasasinstruçõesdoprogramadecontrole.
▪Nãohápossibilidadedeutilizarmemóriasexternasdeampliação.
▪Comooprogramaaexecutarsempreéomesmo,deveestargravuradeformapermanente.
▪Ostiposdecoradequadosparasuportarestafunçãoadmitemcincoversõesdiferentes:
a.ROM(memóriadesololeitura)
▪Nestetipodecoroprogramasegravanochipduranteoprocessodesuafabricação.
b.EPROM(memória de programa de solo leitura gravação e apagado )
▪Agravaçãoserealizaeletricamentemedianteumdispositivochamadogravador.
▪Oapagadoseproduzatravésdeumajaneladecristalnasuperfíciesuperiordochip
medianteautilizaçãoderaiosultravioletas.

7. c.OTP(Programávelumavez)
▪Estemodelodecorsósepodegravarumavezporpartedousuário,utilizandoomesmo
procedimentoquecomamemóriaEPROM.
▪Posteriormentenãosepodeapagar.
d.EEPROM(memóriadesóleituragravaçãoeapagadoeletricamente)
▪AgravaçãoésimilaràsmemóriasOTPeEPROM,masoapagadoémuitomaissingelo
aopoder-seefetuareletricamente.
e.FLASH
▪Trata-sedeumamemórianãovolátil,desobconsumo,quesepodeescrevereapagarem
circuitoaoigualàsEEPROM,masrevistamdispordemaiorcapacidadequeestas
últimas.
▪Nãosenecessitagravadorparagravaroprograma,faz-seatravésdeumsoftwaredeum
PCenomesmocircuitoondeestáselocalizado.

8. Memória de dados
▪Osdadosquedirigemosprogramasvariamcontinuamente,eistoexigequea
memóriaquelhescontémdeveserdeleituraeescritura,porissoamemóriaRAM
estática(SRAM)éamaisadequada,emborasejavolátil.
▪Hámicrocontroladoresquetambémdispõemcomomemóriadedadosumadeleiturae
escrituranãovolátil,dotipoEEPROM.
Linhas do E/S para os controladores de periféricos
▪AslinhasdoE/Squeseadaptamcomosperiféricosdirigeminformaçãoemparaleloese
agrupamemconjuntosdeoito,querecebemonomedePortos.
▪Hámodeloscomlinhasquesuportamacomunicaçãoemserie;outrosdispõemde
conjuntosdelinhasqueimplementamportasdecomunicaçãoparadiversosprotocolos,
comoo??????
2
??????,SPIoUSB,etc.

9. Recursos auxiliares
▪Segundoasaplicaçõesàsqueorientaofabricantecadamodelodemicrocontrolador,
incorporaumadiversidadedecomplementosquereforçamapotênciaeaflexibilidadedo
dispositivo.
▪Entreosrecursosmaiscomunssecitamaosseguintes:
a.Circuitoderelógio,encarregadodegerarosimpulsosquesincronizamofuncionamento
detodoosistema.
b.Temporizadores,orientadosacontrolartempos.
c.CãoGuardião(«watchdog»),destinadoaprovocarumareinicializaçãoquandoo
programaficabloqueado.
d.ConversoresADeDA,parapoderrecebereenviarsinaisanalógicos.
e.Comparadoresanalógicos,paraverificarovalordeumsinalanalógico.
f.Sistemadeproteçãoantefalhasdaalimentação.
g.EstadodeRepouso,noqueosistemafica«congelado»eoconsumodeenergiasereduz
aomínimo.

10. Registros Interno dos Microcontroladores
Cadamicrocontroladordispõedeumnúmerode
Registrodefunçõesespecial(SFR).
Comafunçãodeterminadapelofabricante,seusbits
Seconectamaoscircuitosinternodomicrocontrolador,
Oquesignificaquemanejadiretamenteo
Funcionamentodomicrocontrolador.

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) –defnese 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 dosMicrocontroladores
➢Instrução dos Microcontroladores