1-INTRODUÇÃO AO 8051_24_02_12_v2_2porfolha

05/03/2012

1

Microcontrolador 8051

Elaborado por:

Flavio Eduardo de Moraes 1INTRODUÇÃO AO 8051

F.E.M

INTRODUÇÃO

Com o avanço da tecnologia e a utilização da

eletrônica digital, o emprego de Microcontroladores

vêm sendo muito requisitado para um melhor

desenvolvimento dos produtos em diversos

segmentos.

2INTRODUÇÃO AO 8051

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VISÃO HISTÓRICA

Em 1970, começaram a ser utilizados

microprocessadores (intel 4004) em computadores

para uma maior eficiência no processamento de

dados. O microprocessador Intel foi um dos

precursores e, a partir daí, houve uma preocupação

em melhorar cada vez mais o sistema de

processamento de dados através dessescomponentes.


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APLICAÇÕES

Segurança - Alarmes, Portões Eletrônicos, Controle de Acesso.

Informática - Estabilizadores e No-Breaks, Controladores de

Mouse e Teclado.

Automobilísticas - Injeção Eletrônica, Freios ABS, Air Bag.

Telecomunicações - Identificadores de Chamadas, Conexão de

Equipamentos (Via modem e internet), Interface Homem-Máquina.

Indústria - Sistemas de Controle de Processos, Controle de

Motores, Robótica e Interface Homem-Máquina.

Automação predial - Controle de Acesso, Interruptores

Inteligentes.


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DEFINIÇÃO DE

MICROPROCESSADOR

O microprocessador é a CPU (Central Processing Unit) é um componenteeletrônico responsável por executar tarefas de acordo com umprograma armazenado em uma unidade EXTERNA de memória.

Microprocessadores não possuem periféricos de armazenamento ou deE/S integrados no chip, possuem somente o necessário aoprocessamento dos dados (como cálculos e pelo controle das açõesdos componentes do sistema).

Um processador é capaz de trabalhar com dados sempre com umtamanho (em bits) específico. Esse tamanho é definido pelofabricante no projeto da pastilha microeletrônica.

Os tamanhos existentes atualmente são: 8, 16, 32 e 64 bits.


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DEFINIÇÃO DE

MICROPROCESSADOR

Exemplos:

Zilog Z-80 - 8 bits (usado essencialmente na década de 1980)

Intel 8086 - 16 bits (usado de meados de 1980 a meados de 1990)

Texas ARM Cortex A8 - 32 bits (processador voltado a sistemasembarcados: alto desempenho com baixo consumo de energia)

Intel Core i7 - 64 bits (usado nos desktops e notebooks atuais)

O seu propósito é executar tarefas específicas gravada em sua memóriade código (ROM), que são feitas em instruções de máquinaschamadas assembler.


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DEFINIÇÃO DE

MICROPROCESSADOR

RECURSOS EXTERNOS

ULAUnidade Lógica

Aritmética

REGISTRADORES

Un

idad

e D

e C

on

tro

le

MICROPROCESSADOR


F.E.M

A CPU é formada por registradores, contador de programa,

registrador de Instruções, unidade de decodificação, ULA,

acumulador, unidade de controle.

REGISTRADORES

Sevem para armazenamento temporário das informações de

utilidade interna ou externa à CPU. O sinal de porta I/O pode ser

lido diretamente no registrador equivalente, cujo conteúdo é um

reflexo do que há na entrada física da porta.

PROGRAM COUTER (CONTADOR DE PROGRAMA)

Serve para endereçar aproxima instrução a ser lida pelo

microprocessador.

C.P.U INTERNAMENTE


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INSTRUCTION REGISTER (REGISTRADOR DE INSTRUÇÕES)

É o local para onde se dirige o código de instrução que foi retirada da

ROM por meio do endereço dado pelo PC.

DECODE UNIT (UNIDADE DECODIFICADORA)

Local em que a instrução é decodificada.

ARITHMETIC LOGIC UNIT (UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA ULA)

É o local em que são realizadas operações lógicas.

CONTROL UNIT (UNIDADE DE CONTROLE)

Processa o controle de fluxo das informações a fim de realizar a

instrução recebida.

C.P.U INTERNAMENTE


F.E.M

O microprocessador limita-se apenas a efetuar cálculos que são

recolhidos e destinados aos recursos externos a este.

Assim para ter um sistema completo é necessário outros recursos

como RAM, ROM , PORTA PARALELA E SERIAL,TIMERS e

outros.

MICROPROCESSADOR MAIS OS

PERIFÉRICOS

RECURSOS EXTERNOS10

INTRODUÇÃO AO 8051

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6


PERIFÉRICOS

11


F.E.M

Barramento

de endereço

Barramento

de dados

Barramento

de controle

Para que o microprocessador possa comunicar com os periféricos

externos, são necessários a utilizações das vias de acesso como:

-Barramento de Endereços, Controle Auxiliar, dados

Circuitos periféricos típicos: reset, oscilador, gerenciador de

memória, interfaces (SATA, PATA, DVI, HDMI, UART, I2C, SPI,

etc)


PERIFÉRICOS


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Vias de controle de endereços

Serve para o microprocessador selecionar com qual posição de

memória ou periféricos deseja se comunicar.

Vias de controle auxiliar

Vias de controle selecionar com qual periférico a CPU vai

selecionar (RAM,ROM, interfaces).

Vias de I/O

Por onde são recebidos os sinais de entrada (como por exemplos

chaves em configuração pull-up ou pull-down)ou enviar sinais de

saídas para acionamentos de periféricos de saídas (com drivers

de potência como reles ou transistores).


PERIFÉRICOS


F.E.M

Oscilador

É o clock da CPU que permite que o microprocessador realize as

tarefas internas e externas de maneira sincronizada e com

velocidade predeterminada.

Reset

Responsável para que a CPU inicie suas rotinas internas a partir

das primeira instrução no endereço 0000h.

Interrupção

Pinos que permitem interromper o programa principal e desviada

para executar o programa a interrupção e retorna para o

programa principal.


PERIFÉRICOS


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FUNCIONAMENTO DA CPU

1-O endereço do PC é posto na via de endereços (que é

o endereço desta próxima instrução a ser lida).


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2-O sinal de controle da ROM é ativado.


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3-A instrução é lida na ROM, no endereço dado pelo

program couter (no caso no endereço “N”) e é lida pela

via de dados. Esses três passos são chamados ciclo de

busca ou fetch.


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FUNCIOAMENTO DA CPU

4-A instrução é carregada e armazenada no Registrador

de Instruções (IR) e decodificada pela Unidade de

Decodificação da instrução.


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5-O PC é incrementado para ler a próxima instrução

(apontará para “N+1”).


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6-Inicia novo ciclo, auxiliado pela a Unidade de Controle

e pelos registradores, decodificado pela Unidade de

Decodificação executado pela ULA.


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ARQUITETURA HARVARD


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Baseia-se em um conceito mais recente que a de Von-Neumann, visando

maior velocidade de processamento. É uma arquitetura de computador que se

distingue das outras por possuir duas memórias diferentes (dados e programa)

e independentes em termos de barramento e ligação ao processador.

Memória de Programa: É a memória onde armazena o programa a ser

executado ( imutável).

ARQUITETURA HARVARD

Memória de Dados: É a memória onde os dados são processados podendo ser

modificados durante a execução do programa.

Baseada também na separação de barramentos de dados das memórias onde

estão as instruções de programa e das memórias de dados, permitindo que um

processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um

desempenho melhor.

Isso significa que o sistema fica todo o tempo executando instruções, o que

acarreta um significativo ganho de velocidade. Enquanto uma instrução está

sendo executada, a seguinte está sendo lida. Esse processo é conhecido como

pipelining.


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ARQUITETURA HARVARD

É importante notar que o barramento de endereço e de dados são

comuns às duas memórias, o que impede que elas sejam

acessadas ao mesmo tempo, assim tendo mais velocidade no

acesso aos dados.


F.E.M

CISCCISC

Complex Instruction Set Computer, (Computador com um

Conjunto Complexo de Instruções).

Caracterização das Arquiteturas CISC:Caracterização das Arquiteturas CISC:

•Conjunto complexo de instruções ( MAIS 100 Instruções)

•Diversos formatos de instruções

•Operando sempre em registros ou memória

•Ciclo máquina maior e variável


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RISCRISC

Reduced Instruction Set Computer(Computador com um

Conjunto Reduzido de Instruções ).

Caracterização das Arquiteturas RISC:Caracterização das Arquiteturas RISC:

•Conjunto reduzido e simples de instruções (35 instruções)

•Formatos simples e regulares de instruções

•Operando sempre em registros

•Modos simples de endereçamento à memória

•Uma operação elementar por ciclo máquina 25


F.E.M

EXERCICIOS

1-CITE OS GRANDES BLOCOS QUE COMPÕEM A ARQUITETURA DE UM

MICROPROCESSADOR?

2-QUAIS SÃO OS PERIFÉRICOS COMUNS AOS

MICROPROCESSADORES?

3-DESCREVA O FUNCIONAMENTO DA CPU.

4-O QUE CARACTERÍZA A ARQUITETURA RISC?

5-O QUE CARACTERÍZA ARQUITETURA CISC?

6-COM BASE NAS SUAS RESPOSTAS ANTERIORES, QUAIS SÃO AS

DIFERENÇAS ENTRE RISC E CISC. 26INTRODUÇÃO AO 8051

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SISTEMAS COMPUTACIONAIS

Um sistema de computação clássico é composto por:

• uma CPU (Central Processing Unit);

• por portas de I/O (Input/Output) paralela e serial para a

comunicação com o computador, através de periféricos;

• por memórias RAM e ROM.

Vale ressaltar que a CPU é a responsável pelo

processamento dos dados (cálculos) e pelo controle das

ações dos componentes do sistema.


F.E.M


O microprocessador é justamente um tipo de CPU, é

um componente eletrônico responsável por executar

tarefas de acordo com um programa, possuem as

portas de I/O mas não possuem interfaces de I/O (que

fazem algum condicionamento de sinal).

O microcomputador constitui um sistema de

computação, a partir de um microprocessador, deve-

se inserir os recursos de memória e funções de I/O,

não disponíveis no chip do microprocessador apenas


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Muitos fabricantes integram os componentes que formam o

microcomputador em um chip. Geralmente um single-chip é

indicado para pequenas aplicações, que não necessitam de todos

os recursos de um sistema de computação completo.

Quando o single-chip é utilizado para controlar pequenos

sistemas (eletrodomésticos, brinquedos, subsistemas de carros) e

monitorar funções durante um processo, ele é freqüentemente

denominado microcontrolador. O microcontrolador é, assim,

equivalente a um "microcomputador de bolso".



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RESUMO

• Microprocessador - somente a CPU

• Microcomputador - CPU + periféricos externos

• Microcontrolador - CPU + periféricos internosintegrados (computador de um chip só)



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DEFINIÇÃO DE MICROCONTROLADOR

O microcontrolador é a integração entre o

microprocessador (CPU) com os outros periféricos do

tipo memórias (RAM e ROM) , controladores de

interrupção, temporizadores, interface serial,

controlador de vias, I/O e oscilador.


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Oscilador

Porta de

Entrada

CPU

Micro-

processador

Memória

ROM

Memória

RAM

Porta de

SaídaTimer

Serial TX e

RX

Conversor

A/D

DIAGRAMA DE BLOCOS DE UM

MICROCONTROLADOR


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Núcleo de um Microcontrolador

O circuito integrado de um Intel 8742, um

microcontrolador de 8 bits que inclui uma

CPU operando em 12 MHz, 128 bytes de

RAM, 2048 bytes de EPROM e

entrada/saída num mesmo chip


F.E.M

CONTROLE

DE

INTERRUPÇÃO

CPU

OSCILADORCONTROLE

DE

BARRAMENTO

RAM

I/O SERIAL

TIMER 1

TIMER 0

ROM

P0 P1 P2 P3

TXD RXD

ENDEREÇO/DADO

WR RD

TIMER 0/1

SERIALINT 0/1

O MICROCONTROLADOR 8051 Arquitetura básica


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CPUCPU

CPUCPU - CCentral PProcessing UUnit

( Unidade Central de Processamento)

Principal parte do microcontrolador pois é nele que é

feito o controle das vias, acesso aos periféricos internos,

e operações lógicas e aritméticas.

Sempre segue as diretivas gravadas na memória ROM

(ou suas derivações).


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ROM ROM

ROMROM – RREAD OONLY MMEMORY ( Memória Apenas de Leitura)

Memória de armazenamento das instruções que serão

executadas pelo microntrolador. É nessa memória que

fica gravada a o programa criado por um programador

programas chamados de Firmware.

É um tipo de memória inalterável mesmo após reset da

máquina.

É TAMBÉM CONHECIDA COMO MEMÓRIA DEPROGRAMA


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DERIVAÇÕES DA ROMDERIVAÇÕES DA ROM

PROM : Programmable Read-Only Memory, ou

(memória programável só de leitura).

A memória pode ser gravada só uma vez e o aceso a

ela é somente de leitura, significa que, ao contrário do

que acontece com a memória convencional, a

programação não pode ser alterada. Esse tipo de

memória é usada para armazenar permanentemente os

programas.

O processo de gravação é por pulso elétrico. Enquanto

uma ROM é vem com seu conteúdo gravado durante a

fabricação. 37INTRODUÇÃO AO 8051

F.E.M


EPROM :Erasable Programmable Read-Only Memory (

memória programável apagável somente de leitura).

Memória que mantém seus dados quando a energia é

desligada, seu processo de gravação é através de um

gravador de EPROM. Uma vez programado, uma

EPROM pode ser apagada apenas por exposição a luz

ultravioleta (em média 30 minutos).


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EEPROM: Electrically-Erasable Programmable Read-Only

Memory ou Memória programavél apagavel eletricamente)

Pode ser programada e apagada várias vezes, eletricamente.

Entretanto a maioria das memórias EEPROM faz o apagamento

do conteúdo do endereço automaticamente antes da gravação.

As EEPROM necessitam de maior área que as memórias flash,

porque cada célula geralmente necessita de um transistor de

leitura e outro de escrita, ao passo que as células da memória

flash só necessitam de um.


F.E.M


FLASH MEMORY:É um tipo de memória do tipo

EEPROM, mas semelhante a Memória RAM, permitindo

que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos

numa só operação. preserva o seu conteúdo sem a

necessidade de fonte de alimentação.

Memória flash é do tipo não volátil (não precisa de

energia para manter as informações

armazenadas).Esse tipo de memória oferece um tempo

de acesso rápido.

Possui grande capacidade de armazenamento.


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RAMRAM

RAMRAM – RRANDOM AACCES MMEMORY (Memória de Acesso

Aleatório)

Memória de armazenamento temporário de informações , onde os

dados são carregados apenas por acesso imediato, como valor

da leitura de dados externos ou auxilio em operações aritméticas.

É nessa região de memória que se encontram os dados dos

registradores internos e os estados dos ports.

Essa memória perde informações caso seja dado um reset na

máquina.

É CONHECIDA TAMBÉM COMO MEMÓRIA DE DADOS


F.E.M

INPUT/OUTPUT (I/O)INPUT/OUTPUT (I/O)

Para que um sistema possa fazer uma aplicação prática

é necessário que ele comunique-se com o exterior.

Esses dispositivos denominam-se dispositivos de

ENTRADA (IN) e SAÍDA (OUT). São nos I/O que

podemos fazer uma comunicação com uma memória

externa, acionamentos (led, transistores,rele outros),

leitura de botões e sensores.

No caso em um 8051 cada port independente de ser

entrada ou saida, é formado por 8 bits (o port P2 possui8 bits, identificados por P2.0 a P2.7).


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OSCILADOROSCILADOR

É um componente externo responsável por gerar pulsos

de clock para execução sincronizada de qualquer

atividade interna ou externa a máquina.

O 8051 não possui um clock interno e sendo assim deve

ser colocado um cristal, conforme a figura abaixo

Normalmente o cristal clock é de 11.0592 (mais preciso

para utilização em comunicação serial) ou 12 Mhz.


F.E.M

CONTROLE DE BARRAMENTOSCONTROLE DE BARRAMENTOS

É responsável pelo acionamento dos pinos que

controlam o direcionamento dos dados

enviados/recebidos pelo barramento de dados e

endereços, instruindo para qual elemento do

microcontrolador devem ser carregado seja em

uma RAM ou ROM externa através dos pinos

READ – RD E WRITE- WR.44


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SERIALSERIAL

SÃO PINOS QUE SERVEM COMO COMUNICAÇÃO COM

OUTROS PERIFÉRICOS EXTERNOS AO

MICROCONTROLADOR DE FORMA SERIAL ATRAVÉS DO

PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO RS 232 (comunicação

entre UART).

A DISTÂNCIAS SUPERIORES A 0,5m DEVE-SE ASSOCIAR UMCI MAXIM 232 PARA MAIOR ALCANCE.

O Driver UART é o MAX232, PARA SISTEMAS ALIMENTAS COM

5V, OU MAX3232, PARA SISTEMAS ALIMENTADOS COM 3,3V).

POR ESSA INTERFACE É POSSIVEL FAZER UM

MICROCONTROLADOR COMUNICAR COM OUTRO

MICROCONTROLADOR, PC, MODEM, MODULO GPS.45


F.E.M

TIMERS/COUNTERSTIMERS/COUNTERS

São dispositivos que fazem contagem de tempo ou

incremeto. Os TIMERS são mais precisos para poder

fazer uma contagem de tempo do que se fazer via

programa. Os COUTER realizam contagens de

elementos externos de forma paralela a execução do

programa.


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CONTROLE DE INTERRUPÇÃOCONTROLE DE INTERRUPÇÃO

Permite interromper a execução normal de um

programa, pela ativação de um dispositivo externo

(podendo ser pelos pinos de interrupção,

temporizadores ou quando há comunicação serial) e

atende às tarefas planejadas pela interrupção.


F.E.M

EXERCICIOS

8-DEFINA MICROPROCESSADOR

9-DEFINA MICROCOMPUTADOR

10-DEFINA MICROCONTROLADOR

11-COM BASE NAS SUAS RESPOSTAS ANTERIORES, QUAIS SÃO AS

DIFERENÇAS ENTRE MICROPROCESSADOR E MICROCOMPUTADOR.

12-DESENHE OS BLOCOS QUE COMPÕE A ARQUITETURA DE UM

MICROCONTROLADOR

13-Descreva as sobre as principais partes que compõe a arquitetura básica de

um 8051.

a)CPU e)Oscilador i)controle de interrupção

b)ROM f)serial

C)RAM g)Controle de barramentos

D)I/O h)TIMERS/COUTERS


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8051 BÁSICO8051 BÁSICO

-Microcontrolador de 8 bits (processa dados com 8 bits)

-RAM interna de uso geral de 128Bytes e 128Bytes

correspondentes aos registradores especiais.

-ROM de até 64kB (típico de 8kB)

-4 ports de I/O

-2 Timers de 16 bits

-1 Interface serial

-Ciclos típicos de instrução de 1 a 2us a 12MHz

Entradas de interrupção externa

-Capacidade de 64kB de endereçamento de ROM

-Capacidade de 64kB de endereçamento de RAM

OBS: O modelo de microcontrolador SEMPRE deve atender

as necessidades do projeto!


F.E.M

PINAGEM 8051

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5

PORTA 0

PORTA 2

PORTA 3

PORTA 1


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AT 89S8253 AT89S52AT 89S8253 AT89S52


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AT 89S8253AT 89S8253 AT89S8252AT89S8252

-Compatível com produtos MCS-

51.

-12kBytes de memória FLASH de

programa.

-Interface de comunicação para

gravação do tipo SPI.

-2kByte de memória EEPROM de

dados.

-Tensão de operação entre 2,7 a

5,5V.

-1 Interface serial.

-3 contadores/temporizadores de

16bits.

-”cão de guarda” programável.

-4 níveis de prioridade em

interrupção

-Compatível com produtos MCS-

51.

-8kBytes de memória FLASH de

programa.

-Interface de comunicação para

gravação do tipo SPI.

-2kByte de memória EEPROM de

dados.

-Tensão de operação entre 4 a 6V.

-1 Interface serial.

-

-”cão de guarda” programável.

-


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AT 89S8253AT 89S8253

SINAIS VITAISSINAIS VITAIS

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5

•VCC e GND – Alimentação do Chip

•RST – Disparador do chip quando quer iniciar

adequadamente sua função.

•XTAL1 E XTAL2 – Entrada dos pulsos de Clock


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PORT P0PORT P0

PORT P0PORT P0

•É utilizado como um PORT de uso geral (I/O)

desde que não esteja sendo usado por

nenhuma memória externa.

•Pode ser utilizado esse PORT como um

barramento multiplexados no tempo

(barramento de endereços ou barramento de

dados) de 8 vias para memórias RAM ou

ROM externas.Nesta configuração é

necessário a utilização do pino ALE para

multiplexar externamente os DADOS E

ENDEREÇOS.

OBS:Os endereços em uma memória são de

16bits e para isso é necessário a utilização do

PORT2 junto com o PORT0 (quando estiver

na função endereço). Já nos DADOS são de 8

bits e apenas o PORT0 é suficiente.

•


P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5


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28

PORT P1PORT P1

PORT P1PORT P1

É utilizado como um PORT de uso geral (I/O).

Os pinos P1.5, P1.6, P1.7 são pinos

responsáveis pela gravação do

microcontrolador. São Nesses pinos que são

ligados circuitos de gravação de interfaces

paralelas, seriais ou USB.

O protocolo de comunicação para a gravação é

o SPI onde:

P1.5: MOSI – Master out Slave In

P1.6:MISO – Master in Slave out

P1.7:SCK – Sincroniza dados


P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5


F.E.M

PROTOCOLO SPI (GRAVAÇÃO)

O protocolo SPI (Serial Peripheral Interface) foi desenvolvido pela

Motorola para a linha de processadores da família MC68K.

O SPI é um dos protocolos de comunicação mais utilizados em

sistemas eletrônicos menos complexos, pois é rápido, de fácil

aplicação.

Em geral é utilizado para comunicações que requerem

simplicidade e velocidade, com dispositivos que estão numa

mesma placa.

O SPI é um protocolo síncrono, opera no modo fullduplex e é

composto por 4 sinais.

O SPI não permite o endereçamento.A comunicação só pode ser

feita entre 2 pontos, sendo um deles o Master e outro o Slave, a

partir de 3 vias. 56INTRODUÇÃO AO 8051

F.E.M

05/03/2012

29

CARACTERÍSTICAS SPI

Sinais de dados: MOSI (Master data Output, Slave data Input) e MISO

(Master data Input, Slave data Output) são responsáveis pela transferência de

dados entre o master e o slave.

Sinais de controle: SCLK (Serial Clock) e /SS (Slave Select).


F.E.M

PORT P2PORT P2

PORT P2PORT P2

É utilizado como um PORT de uso geral (I/O).

Ao acessar uma memória externa, utiliza-se

esse port para formação do endereço de 16

bits (8bits do PORT P0 da parte alta mais 8

bits do PORT P2 da parte baixa ).


P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5


F.E.M

05/03/2012

30

PORT P0 JUNTO COM P2 PORT P0 JUNTO COM P2


F.E.M

DP

LD

PH

•DPH: 8 bits que faz a parte alta do

endereço.

•DPL: 8 bits que faz a parte baixa do

endereço.

•O LATCH serve para permitir o

acesso de endereço da memória

externa.

•Quando for acessar os dados o

LATCH fica desabilitado.

•O controle é feito pelo pino LE

PORT P3PORT P3

Esse PORT tem pinos específicos de

controle e I/O.

•Pinos responsáveis pela comunicação

serial:

P3.0 (RX- recebe dados) e P3.1 (TX-

transmite dados) utilizando assim o

PROTOCOLO RS232 de comunicação.

•Pinos de Interrupção externas:

P3.2(INT0 ) e P3.3 (INT1)

•Pinos de Temporizadores externos:

P3.4(TIMER0) e P3.5(TIMER1)

Pinos de Leitura e escrita em memória

externa.

P3.6(WD) e P3.7(RD)


P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5


F.E.M

05/03/2012

31

PINOS PARA CONTROLES EXTERNOS

CONTROLE

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT0) P3.2

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL2

XTAL1

GND

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

13

14

16

17

18

15

19

20

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

29

30

28

27

25

24

23

26

22

21

VCCP0.0 (AD0)

P0.1 (AD1)

P0.2 (AD2)

P0.3 (AD3)

P0.4 (AD4)

P0.5 (AD5)

P0.6 (AD6)

P0.7 (AD7)

EA

ALE

PSEN

P2.7 (A15)

P2.6 (A14)

P2.5 (A13)

P2.4 (A12)

P2.3 (A11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A9)

P2.0 (A8)

(T1) P3.5

•RESET – Quando aplicado esse pulso, o

microcontrolador volta no endereço 0000h da

memória de programa reinicializando

novamente.

•ALE – (Adress Latch Enable) É o pino que

controla o acionamento do LATCH durante o

processo de acesso a memória.

•PSEN – (Program Store Enable) Pulso que

habilita leitura para uma memória externa.

•EA – External Access Enable. Pino que

determina se vai ser usado uma memória

ROM/EPROM interna ou externa.

•XTAL1 e XTAL2 – Pinos onde serão ligados

o cristal de clock.61


F.E.M

EXERCICIOS

14. Quais são as principais características funcionais dos ports

P0, P1, P2 e P3 do 8051?

15. Quais são os pinos usados para gravar programas na

memória interna de um 8051? (cite o número e o nome desses

pinos e o protocolo)

16. Qual é o protocolo de comunicação usado para gravar

programas na memória interna de um 8051?

17. Quais são os pinos usados para comunicação serial

assíncrona em um 8051? (cite o número e o nome desses pinos)

18. Qual é o nome do protocolo usado na comunicação serial

assíncrona?

19. Qual é a finalidade do pino /RESET? Desenhe o circuito típico

associado a este pino.

20. Qual é a finalidade dos pinos XTAL1 e XTAL2? Desenhe o

circuito típico associado a estes pinos. 62INTRODUÇÃO AO 8051

F.E.M

1-INTRODUÇÃO AO 8051_24_02_12_v2_2porfolha

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