Microcontroladores 8051

1. Microcontroladores 8051 Introdução: Arquitetura Básica de Microcomputador Conceitos Básicos Ciclo de instrução Evolução dos Microprocessadores Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

2. Arquitetura Básica de Microcomputador (Von Neuman) Conceitos Básicos: Microprocessador (CPU) Memória Dados (RAM) I/O Programa (ROM) Bus de Dados Bus Controle Bus de Endereços Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

3. Bit: (Binary Digit - 0 ou 1) - Menor informação digital possível; Byte: Um termo especial, usado para designar palavra de oito bits. Um byte sempre é constituído de oito bits, sendo este tamanho da palavra da maioria dos sistemas microcontrolados atuais. Registradores: conjunto de flip-flops para Armazenamento temporário de dados- 8 bits, 16 bits, 32 bits, etc; 0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Bit Nibble Byte Word Conceitos Básicos: Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

4. Hardware: Atualmente não é mais considerada a parte “imutável”do Microcomputador Software: Instrução: Comando específico de um microprocessador (movimentação de dados, operações aritméticas e lógicas, etc.); Programa: Seqüência lógica de instruções que podem ser reconhecidas pelo microprocessador, que quando executadas em uma ordem correta, resulta na finalização de uma função ou algoritmo Firmware: Programa de função bastante específica que está armazenado em memória não volátil; Conceitos Básicos: Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

5. Conceitos Básicos: • Tipos de instruções encontradas nos microprocessadores: • Movimentação de dados; • Aritméticas; • Lógicas; • Saltos e desvios no programa; • Controle interno • Exemplo de formação das instruções: Instrução de 1 byte: (código operacional) D7 D6 D3 D0 D4 D1 D5 D2 Instrução de 2 bytes: (código operacional) D7 D6 D3 D0 D4 D1 D5 D2 (segundo byte) Instrução de 3 bytes: (código operacional) D7 D6 D3 D0 D4 D1 D5 D2 (segundo byte) (terceiro byte) Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

6. Conceitos Básicos: • Conceitos importantes: • Estado • Ciclo de máquina • Ciclo de Busca • Ciclo de execução; • Ciclo de instrução Ti M3 M2 Ciclo de execução Ciclo de busca – M1 Ciclo de instrução Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

7. Dinâmica de um sistema microprocessado O microcomputador é um sistema de processamento capaz de buscar e executar instruções (programas) alocados em memória; Após a energização do microcomputador, é gerado um sinal de reset que zera o Program Counter (PC); O microprocessador irá buscar e executar a instrução que está localizada no endereço de memória definida pelo PC; Conceitos Básicos: Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

8. Evolução dos Microprocessadores • Expansão de barramentos • Expansão de clock • Uso intenso de armazenamento secundário • Hierarquia de memória • Casamento com o S.O. • Pipeline Microprocessadores32 / 64 bits Microprocessadores de 8 / 16 bits • Microcomputadores de 8/16 bits • S.O. 8/16 bits • Aplicações de propósito geral • Aplicações específicas • Sistemas dedicados • Apenas um processamento por vez • Integração de I/O e memória • S.O. Kernels • Instruções voltadas para controle • Computação Real time Microcontroladores 4 / 8 / 16 bits Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores

9. Microprocessador vs. Microcontrolador • Microprocessador • CPU => stand-alone, RAM, ROM, I/O, timers são separados; • O projetista pode decidir a quantidade de ROM, RAM e ports de I/O; • Expansível • Versatilidade • Uso geral • Microcontrolador • CPU, RAM, ROM, I/O e timer estão integrados em um chip • Quantidade fixa de elementos on-chip (ROM, RAM, I/O ports) • Para aplicações onde custo, potência e espaço são fatores críticos; • Uso específico Prof. Remy Eskinazi - Microcontroladores