Estudo sobre os microcontroladores pic da família 16f84.

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Estudo sobre os microcontroladores PIC da família 16F84.


1. Entendendo os Microcontroladores

Estamos rodeados de aparelhos que possuem dentro de si um microcontrolador. São exemplos os vídeos cassetes, celulares, agendas eletrônicas, vários brinquedos, alarmes de automóvel, são apenas alguns exemplos mais comuns.
Basicamente o microcontrolador (anteriormente chamado demicrocomputador de um só chip) é um componente que possui todos os periféricos dos microprocessadores comuns embutidos em uma só pastilha, facilitando assim o desenvolvimento de sistemas pequenos e baratos, embora complexo e sofisticados.
Um microcontrolador se caracteriza por incorporar no mesmo encapsulamento um microprocessador, memória de programa e dados e vários periféricos como temporizadores,“watchdog timers”, comunicacao serial, conversores Analógico/Digital, geradores de PWM, etc.

A estrutura genérica que se segue nos mostra os seus blocos básicos:

• Memória de programa (FLASH) - para armazenar o programa que se escreveu. Como a memória fabricada com tecnologia FLASH pode se programa e limpa mais que uma vez. ela torna-se adequada para o desenvolvimento de dispositivos.
• EEPROM -memória dos dados que necessitam de ser salvos quando a alimentação é desligada. Normalmente é usada para guardar dados importantes que não se podem perder quando a alimentação, de repente, “vai abaixo”. Um exemplo deste tipo de dados é a temperatura fixada para os reguladores de temperatura. Se, durante uma quebra de alimentação, se perdessem dados, nós precisaríamos de proceder a um novoajustamento quando a alimentação fosse restabelecida. Assim, o nosso dispositivo, perderia eficácia.
• RAM - memória de dados usada por um programa, durante a sua execução. Na RAM, são guardados todos os resultados intermédios ou dados temporários durante a execução do programa e que não são cruciais para o dispositivo, depois de ocorrer uma falha na alimentação. PORTO A e PORTO B são ligações físicasentre o microcontrolador e o mundo exterior. O porto A tem cinco pinos e o porto B oito pinos.
• CONTADOR/TEMPORIZADOR é um registro de 8 bits no interior do microcontrolador que trabalha independentemente do programa. No fim de cada conjunto de quatro ciclos de relógio do oscilador, ele incrementa o valor armazenado, até atingir o valor máximo (255), nesta altura recomeça a contagem a partir dezero. Como nós sabemos o tempo exato entre dois incrementos sucessivos do conteúdo do temporizador, podemos utilizar este para medir intervalos de tempo, o que o torna muito útil em vários dispositivos.
• UNIDADE DE PROCESSAMENTO CENTRAL faz a conexão com todos os outros blocos do microcontrolador. Ele coordena o trabalho dos outros blocos e executa o programa do utilizador.

2.Arquitetura Harvard X Von Neumann

A maioria dos microprocessadores comuns e vários microcontroladores
existentes no mercado tem sua estrutura interna de memória de dados e programa baseados na conhecida arquitetura Von Neumann, que prevê um único bus (via) de comunicação entre memórias e CPU.
Basicamente podemos dizer que a seqüência de trabalho é:
Figura 2.1 - Sequencia de trabalho da arquiteturatipo Von Neumann




A arquitetura von-Neumman tradicional utiliza o mesmo barramento para fazer a busca a instruções na memória de programa e para acessar (escrever ou ler) a memória de dados.
Figura 2.2 – Barramento da arquitetura tipo Von Neumann

Os PIC´s utilizam uma arquitetura diferente conhecida como Harvard, que prevê várias vias de comunicação entre CPU e periféricos, baseada embarramentos independentes para dados e para programa, permitindo a realização de várias operações simultaneamente, que implica em aumento considerável na velocidade de execução e permiti ainda que a memória de dados e memória de programas tenham tamanhos diferentes.

Figura 2.3 – Arquitetura tipo Harvard

Outra vantagem da arquitetura Harvard esta no fato no fato de que enquanto uma...
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