Unidade central de processamento..

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Introdução ao microcontrolador PIC: Portas de E/S





Objetivos

• Apresentar a estrutura de um microcontrolador PIC;

• Apresentar o conjunto de instruções do microcontrolador PIC;

• Compreender como os registradores de configuração afetam o funcionamento do

microcontrolar PIC;


INTRODUÇÃO
O PIC pertence a uma classede microcontroladores de 8 bits, com uma arquitetura RISC. Os blocos básicos de uma estrutura genérica do PIC são:
MEMÓRIA DE PROGRAMA (FLASH): Para armazenar as rotinas de programa. Como a memória FLASH pode ser programada e limpa mais que uma vez. ela torna-se adequada para o desenvolvimento de dispositivos.
• EEPROM: Memória dos dados que necessitam ser mantidos quando a alimentação édesligada.

• 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.

• PORTAS DE E/S: São ligações físicas entre o microcontrolador e o mundo exterior.


•CONTADOR/TEMPORIZADOR: São registros de 8 bits no interior do microcontrolador que trabalham independentemente do programa. No fim de cada conjunto de quatro ciclos de relógio do oscilador, ele incrementa o valor armazenado.


• UNIDADE DE PROCESSAMENTO CENTRAL: Faz a conexão com todos os outros blocos do microcontrolador. Ele coordena o trabalho dos outros blocos durante a execução do programa.[pic]
Esquema de um microcontrolador PIC com duas portas de E/S
 

[pic]
Arquiteturas Harvard versus Von Neumann

A diferença principal entre microcontroladores e microprocessadores é a sua funcionalidade. Para que um microprocessador possa ser usado, outros componentes devem ser adicionados ao circuito, tais como, memória e componentes para receber e enviar dados. Omicrocontrolador foi projetado para ter tudo em só dispositivo, podendo operar sem outros componentes externos.

Outro aspecto que pode diferenciar microcontroladores e microprocessadores é a sua arquitetura. Os microcontroladores PIC apresentam uma arquitetura Harvard, onde a memória de dados está separada da memória de programa. Assim, é possível um acesso concorrente as duas memórias e assim, obter umamaior velocidade de funcionamento. A separação da memória de dados da memória de programa, faz com que as instruções possam ser representadas por palavras de mais que 8 bits. O PIC16F877, usa 14 bits para cada instrução, o que permite que todas as instruções ocupem uma só palavra de instrução. É também típico da arquitetura Harvard ter um conjunto reduzido de instruções, geralmente executadas emapenas um ciclo de máquina. No caso do PIC 16F877 este conjunto é formado por apenas 35 instruções. Esta característica lhe rende também a designação de dispositivo RISC (Reduced Instruction Set Computer). Todas as instruções são executadas num único ciclo de máquina, exceto no caso de instruções de salto e de ramificação.
Estrutura do PIC 16F877

Memória flash para instruções (program memory) com14 bits/palavra (cada instrução do PIC16F8X tem 14 bits!);
• 8K x 14 bits de memória flash;
• 368 x 8 bits de4 memória RAM;
• 256 x 8 bits de memória EEPROM;
• Pilha implementada por hardware com 8 níveis (até 8 chamadas de rotinas aninhadas)
• 5 Portas de E/S;
• 14 fontes de interrupção (internas e externas);
• Dois módulos de Captura/Comparação/PWM;
•Conversor A/D de 10 bits com entradas multiplexadas;
• Porta serial síncrona com SPI (master mode) e I2C (master/slave);
• USART/SCI;
• Porta paralela com 8 bits de dados e sinais de controle externos (RD, WR e CS);
• Timer/Counter programável  e um Watchdog Timer embutidos, este com seu próprio oscilador, para aplicações de Tempo Real críticas;
• Recursos de hardware para...
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