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Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP

Introdução aos Introdução aos Sistemas Sistemas

MicrocontroladosMicrocontrolados

Jadsonlee da Silva Sá

Jadsonlee.sa@univasf.edu.brwww.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa

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Sistemas MicrocontroladosSistemas Microcontrolados

Microcontrolador

Circuito Alimentaç

ão

Circuito Oscilador

Circuito Reset

Circuito Gravador

Firmware

PC

Software

Serial, paralela ou

USB.

Assembly, C, java,...

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Circuito Tensão de Alimentação.

– Faixa de 2 a 5,5 V.

– Normalmente, utiliza-se um circuito regulador de tensão, para fornecer a tensão de alimentação ao microcontrolador.

• Ex.: Circuito para μC à 5 V.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Relógio.

– Geralmente, circuitos osciladores externos são conectados ao μC para gerar o sinal de relógio.

– Alguns μC possuem um relógio interno.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Reset.

– O μC é colocado em um estado conhecido.

– A execução do programa reinicia no endereço 0 da memória de programa.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Interrupção.

– Sinal gerado no μC para responder a eventos externos e internos.

– Na interrupção, o μC sai do fluxo normal de execução, e passa para uma parte do programa chamada de rotina de serviço de interrupção (ISR).

– A ISR inicia em um endereço fixo da memória de programa – Endereço da ISR.

– Uma interrupção nova pode suspender a execução de uma outra.

– Diferentes fontes de interrupção podem ter diferentes prioridades.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Temporizador.

– Utilizados para marcar/contar períodos de tempo utilizando o sinal de relógio gerado pelo oscilador externo ao microcontrolador.

– Normalmente, são de 8 ou 16 bits.

– A maioria deles podem ser configurados para gerar um interrupção quando atingem um determinado valor.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Conversor A/D.

– Responsável pela transformação de um sinal analógico em um sinal digital – Sinal de tensão.

– Resolução de 8, 10, 16 bits... – Nível de quantização do sinal.

Sinal Analógico Sinal Quantizado

Sinal Digital

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Conversor A/D.

– O firmware do usuário inicia a conversão A/D.

– Podem gerar uma interrupção ao término da conversão.

– Aplicações:

• Aquisição de sinais provenientes de sensores analógicos, p. ex., temperatura, pressão, umidade, vazão,...

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Conversor D/A.

– Realiza a operação inversa ao A/D.

– Converte um sinal digital em um sinal analógico.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

PWM (Pulse Width Modulation).

– Sinal periódico modulado em largura de pulso que contém alguma informação.

– A tensão média desse sinal é dependente do ciclo de trabalho (Duty Cycle) – Período em que o nível do sinal é alto.

– Aplicação: acionamento de motores elétricos.

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Comunicação serial.

– USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter );

• Comunicação com PC, uC e outros dispositivos.

– SPI (Serial Peripheral Interface);

– I2C (Integrated Inter Connect).

• Conectar CIs (memórias externas, sensores, RTC, controladores de rede entre outros).

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Características dos Características dos MicrocontroladoresMicrocontroladores

Comunicação em Rede.

– LIN (Local Interconect Network);

– CAN (Controller Area Network);

• Redes automotivas.

– Ethernet;

– ...

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Introdução Introdução aos aos

Microcontroladores Microcontroladores PICPIC

Jadsonlee da Silva Sá

Jadsonlee.sa@univasf.edu.brwww.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa

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Introdução ao Microcontrolador PIC

PIC - Programmable Interface Controller.

A família de microcontroladores PIC.

Manufaturada pela Microchip Technology Inc.

Um dos mais populares microcontroladores.

Aplicações comerciais e industriais.

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Introdução ao Microcontrolador PIC

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Introdução ao Microcontrolador PIC

Algumas especificações.

Arquitetura Harvard/RISC.

Quantidade de pinos – 6 a 100.

Tecnologias de memória:

Flash;

OTP (One-time-programmable) - PROM;

ROM.

Memória de programa – 348 Bytes a 512 KBytes.

Frequência de operação – Até 80 MHz.

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Introdução ao Microcontrolador PIC

Algumas especificações.

Periféricos de comunicação:

SPI, I2C, UART, CAN, USB, Ethernet, LIN e IrDA.

Periféricos de controle:

Captura/comparação/PWM, contadores e clock em tempo real.

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Introdução ao Microcontrolador PIC

Algumas especificações.

Drivers de display integrador:

LED e LCD.

Osciladores on-chip e PLL (Phase-Locked Loop).

Periféricos analógicos:

A/D, comparadores, amp ops, detecção brown-out e reset, sensores de temperatura e reguladores de tensão.