Post on 19-Jun-2015
Microcontroladores PIC
Objetivos
• Compreender a estrutura de um microcontrolador;
• Conhecer o PIC16F84;
Aplicações
Microchip
A Microchip é uma empresa norte americana, fundada em 1989, comsede na cidade de Chandler, Arizona.
Desenvolve, fabrica comercializa microcontroladores (PIC), memóriasseriais (I2C e SPI), produtos para segurança, identificadores por RF(RFID), conversores A/D, circuitos integrados de supervisão (Bronw out)e amplificadores operacionais.
Estrutura básica de um microcontrolador
• Basicamente, um microcontrolador é constituído de quatro partes:
• Memória de programa;
• Memória de dados;
• Unidade lógica Aritmética (ULA);
• Portas de I/O (Entrada e Saída);
Microcontrolador X Microprocessador
Arquitetura interna
• Von-Neumann
Arquitetura interna
• Harvard
PIC16F84• O PIC modelo 16F84 possui as seguintes características básicas:
• 13 portas configuráveis como entrada ou saída;
• Memória de programação do tipo FLASH com 1024 posições (1k), que permite que a memória de programa seja apagada e reescrita no mesmo circuito integrado (CI) quantas vezes forem necessárias;
• Memória de dados do tipo RAM de 8 bits com 90 posições, sendo que 68 bytes são disponíveis para uso geral;
• Memória adicional interna do tipo EEPROM não volátil de 8 bits e 64 bytes;
• 4 tipos de interrupções diferentes;
• Via de programação com 14 bits e 35 instruções;
• Frequência máxima de operação de 20 MHz;
• Pilha (Stack) de 8 posições;
• 2 temporizadores: um de usuário (TMR0) e um interno (Watch Dog Timer).
PINAGEM
Arquitetura Interna
Ciclo de máquina
• Freqüência do oscilador principal dividida por 4;
Exemplo:fosc = 4MHz
ciclo de máquina = fosc /4 = 4Mhz / 4 = 1Mhz
tciclo = 1/1Mhz = 1µs
Ciclos de Busca x Execução
Ciclo de máquina = fosc/4
Pipelining
• Busca e execução em apenas 1 ciclo de máquina
Osciladores
•Podem ser de 4 tipos básicos:
• RC (Resistor – Capacitor);
• LP (Low Power);
• XT (XTAL);
• HS (High Speed);
RC•Mais simples e mais barato de serimplementado.
• Oscilador pouco preciso, com baixaestabilidade;
• Aplicações onde o tempo não é umfator muito importante e a economiaseja o objetivo prioritário;
• A freqüência de oscilação é baixa, edepende dos valores de R e C, Vdd,temperatura, tolerância.
• f < 700 kHz• 5kΩ < REXT < 100KΩ
• CEXT =~ 20pF
Cristal - LP – XT - HS
• Cristais e ressoadores cerâmicos.
• Oscilador alta precisão, altaestabilidade e alto custo;
• A frequência de oscilação é alta emenos sensíveis à variações externas;
• LP – Aplicações de baixo consumo deenergia (cristais). Muita precisão eestabilidade.
• LP = 32kHz e 200 kHz
• XT = 100kHz a 4 MHz
• HS = 4 MHz a 20 MHz
Organização de memória
São divididas em 3 tipos:
• ROM –> Memória de Programa
• RAM -> Memória de Dados
• EEPROM -> Memória de Armazenamento
Memória de Programa
• Memória do tipo FLASH;
• Dividida em páginas;
• Vetor de reset;
• Vetor de interrupção;
Memória de Programa
Memória de Dados
• Memória do tipo RAM;
• Classificada em registradores de uso geral e de uso específico;
• Dividida em bancos;
Memória de Dados
Memória EEPROM
• Memória não volátil;
• Usada para armazenar valores que não podem ser perdidos;
• Escrita e apagada eletricamente;
• 64 bytes;
Master Clear
• Reset externo;
• Quando aplicado nível baixo ocorre o reinicio do programa;
• Pino 4 – MCLR
Watchdog timer
• Cão de guarda;
• Contador de 8 bits;
• Utilizado para verificar se o programa travou;
• Reinicia(RESET) o microcontrolador quando ocorre overflow da contagem;
• Seu valor deve ser reiniciado durando o fluxo do programa;
Brown out detect
• Detecta baixa tensão de alimentação;
• Tensões configuráveis;
• Caso tensão caia abaixo do valor configurado, ocorrerá um reset no software;
Power Up Timer
• Circuito interno que retarda o inicio da execução do programa;
• Garante estabilização da tensão de alimentação;
• Tempo: cerca 65 ms após o pino MCLR ser colocado em nível alto;
Hardware base
OSC1/CLKIN16
RB0/INT6
RB17
RB28
RB39
RB410
RB511
RB612
RB713
RA017
RA118
RA21
RA32
RA4/TOCKI3
OSC2/CLKOUT15
MCLR4
U1
PIC16F84
R110k
X1CRYSTAL
C1
22p
C2
22p
BT1
R210k
D1LED-GREEN
R3
330R