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Introdução
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Sistemas Microprocessados II
Microcontroladores
Arquitetura do 8051
Sistemas Microprocessados II
Arquitetura do 8051 Introduo aos Microcontroladores 8051 Tipos de memria Registradores de Funes especiais Registradores bsicos Pinagem 8051 Timers Comunicao Serial Interrupes Ferramenta CAD
Sistemas Microprocessados II
Definio
Microcontroladores um chip de computador (Circuito
integrado) que executa um programa deusurio com o propsito de controlaralgum dispositivo.
Sistemas Microprocessados II
Caractersticas
Caractersticas O programa usualmente est contido em
um segundo chip (EPROM) So encontrados em: automveis,
teclados, CD players, telefones celulares,sistemas de segurana, etc.
Sistemas baseados em C sogeralmente menores e mais baratos
Sistemas Microprocessados II
Pinagem do 8051 XTAL2 e XTAL1
Auxlio para gerao do clock RST : Pino de reset PSEN: Quando o C vai buscar uma
instruo na memria externa coloca PSEN para 0.
ALE: sada habilitadora do latch de endereo
EA: Entrada de seleo de memria de programa. Qdo=0 usa apenas externa.
RXD/TXD : Receptor/transmissor de serial INT0/INT1: Interrupo externa 0 T0/T1: Entrada externa para o timer WR: Strobe(sinalizador) de escrita na
memria de dados externa. RD: Strobe de leitura na memria de dados
externa. Vcc e GND : por onde se alimenta o chip
Sistemas Microprocessados II
Armazenamento do Programa
Normalmente em EPROM
ROM
8051
Latch
\OE
Data
Endereo: Parte alta
PSEN: Ele aciona a ROM/EPROM externa (memria de cdigo) quando o Mc vai fazer uma busca de instruo na ROM, para, em seguida execut-la. Ele vai para zero toda vez que o Mc vai buscar uma instruo
ALE: pino que comanda a demultiplexao das informaes de dados e endereos do P0.
Obs: EA=1 : ROM/EPROM interna
Mximo: 216= 65.536 = 64kbytes
Sistemas Microprocessados II
Memria de Dados
0
255 = FFH
128 = 80H127 = 7FH
REGISTROS DE FUNES ESPECIAIS
Tem um espao de 256 bytes no 8051 para dados na RAM interna.
Dividido em: Posies da RAM com apelidos
para seus endereos: dividido em 4 bancos (R0,R1,...,R7).
Posies da RAM sem apelido, ou seja, acessveis apenas pelo endereo absoluto
Registradores de Funes especiais.
DADOS
RAM interna (256 bytes)
Sistemas Microprocessados II
Memria de Dados
0
255 = FFH
128 = 80H127 = 7FH
REGISTROS DE FUNES ESPECIAIS
DADOS
RAM interna (256 bytes)
7F
1817
Apenas bytes endereveis
BIT e BYTE endereveis
Banco 3
Banco 2
Banco 1
Banco 00007080F10
1F20
30
R0R7R0R7R0R7R0R7
A parte baixa da memria RAM interna est dividida em pores distintas, que incluem: 4 bancos de registradores de 8 bytes
cada Uma poro de 16 bytes cujos bits so
individualmente endereveis pela CPU E o restante da memria que somente
pode ser endereado byte a byte.
Sistemas Microprocessados II
Memria de Dados
0
255 = FFH
128 = 80H127 = 7FH
REGISTROS DE FUNES ESPECIAIS
DADOS
RAM interna (256 bytes)
Sistemas Microprocessados II
Diferenciar endereos
Interior do Mc
RAM interna
00
FF
ROM interna s 8051
Instrues de acesso RAM
INTERNA: MOV
ROM/EPROM EXTERNA
\PSEN libera esta memria
Max 64kbytes
Memria de Cdigo
Instrues de acesso ROM/EPRO M EXTERNA:
MOVC
RAM EXTERNA
RD e RW liberam esta memria para
leitura e escrita
Max 64kbytes
Memria de Dados
Instrues de acesso RAMEXTERNA:
MOVX
Sistemas Microprocessados II
O Clock no 8051
O clock o relgio interno do microprocessador,
para execuo sequncial de qualquer atividade interna ou externa mquina.
Opes de Ligao Cristal Oscilador externo
Sistemas Microprocessados II
O Clock no 8051
Temos 2 possibilidades de excitar o sistema: Clock externo
Basta aterrar o pino 19 (XTAL1) e injetar o sinal externo no pino 18 (XTAL2), desta forma ir para o sistema de controle e temporizao do chip.
Clock interno Deve-se intercalar aos pinos XTAL1 e XTAL2 um cristal na
frequncia desejada e dois capacitores de realimentao
8051XTAL2
XTAL1
Fonte de clock externo (TTL) 8051
XTAL2
XTAL1
33pF
33pF
18
19
Sistemas Microprocessados II
Reset O reset no 8051 ativo quando o pino 9 (RST) permanecer em
nvel alto por 2 ou mais ciclos de mquina. O PC, o acumulador, o registro B, os flags, o DPTR e todos os
registros dos temporizadores/contadores so ZERADOS No Stack Pointer, colocado o valor 07H As portas P0 a P3 tero valor FFH O SBUF (Buffer serial) estar com contedo indeterminado e o
registro de controle da porta serial (SCON) ser zerado O registro PCON ter apenas seu bit mais significativo zerado E finalmente os registros de controle de interrupo (EI e IP)
tero ambos o valor binrio XXX00000 A RAM interna no afetada pelo RESET forado.
8051Vcc
8k2
10RST9
Sistemas Microprocessados II
Reset
Observao Durante o reset, o nvel lgico dos pinos
indeterminado, indo a nvel lgico 1 aps a execuo da rotina interna de reset, de tal forma que devemos prever esta situao no projeto do hardware, para evitar acionamento indesejvel de qualquer perifrico.
8051Vcc
8k2
10RST9