elt043 - aula 03 - microprocessador elementar.pdf
TRANSCRIPT
![Page 1: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/1.jpg)
ELT043 – MicrocontroladoresGraduação em Engenharia Eletrônica
Universidade Federal de Itajubá IESTI
Prof. Rodrigo de Paula Rodrigues
Microprocessador elementar
Aula 03
![Page 2: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/2.jpg)
µP Elementar | O que são?
Microprocessador
comando 1comando 2comando 3comando 4comando 5...
roteiro
Circuitos digitais dedicados
Propósito geral
Operação programável
Máquinas de calcular
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Máquinas de calcularprogramáveis
![Page 3: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/3.jpg)
comando 1comando 2comando 3
...
roteiro
µP Elementar | Modelo de aplicação
...
Execução detarefas
sinal de sincronismo
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
dado 1dado 2dado 3
...
dados
![Page 4: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/4.jpg)
µP Elementar | Princípio de operação
comando 1comando 2comando 3comando 4
...
roteiro
O que? Com quem?
comando ↔ instrução
fazer
1
2 3
...
criação do roteiro
Tarefa a ser executada
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
![Page 5: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/5.jpg)
µP Elementar | Princípio de operação
Busca a instrução atual
Decodifica a instrução Efetua as operações
Aponta para a próximainstrução
instrução 1instrução 2instrução 3instrução 4
...
roteiro
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Decodifica a instrução obtida
Efetua as operaçõesnecessárias
Ciclo de busca e execução
![Page 6: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/6.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Arquitetura de Von Neumann
µP Memória de dados
Memória de programa(roteiro)
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
B. dados B. endereços B. controle(arquit.) (endereçam.)
![Page 7: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/7.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Arquitetura de Harvard
Memória de dadosµP
Memória de programa(roteiro)
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
B. dados B. endereços B. controle
![Page 8: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/8.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Organização elementar dado
s
cont
role
ende
reço
s
Registrosde operação
Unidade de execução
Unidade de Unidade
Uni
dade
de
con
trol
ede
bar
ram
ento
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Unidade de controle
Unidade de codificação
de
Barramento interno Barramento externo
![Page 9: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/9.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Unidade de execução
ULA
AN
Cs
R = f(AN,BN, FM, Ce)RN
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Ce
AM
FN
![Page 10: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/10.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Unidade de execução
ULA
B A
Barramentointerno de dados
F
Acumulador CLK
Unidade de Unidadede
Adição binária
Subtração binária
Operação E
Operação Ou
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
ULA
RFUnidade de
controlede controle
Barramentointerno de dados
Operação Ou
Operação Não
Complemento de 1
![Page 11: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/11.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Unidade de controle
Sequenciador de ações
Ciclo de buscae execução
Instrução C
Instrução B
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Instrução A
Instrução …
sinais decontrole
![Page 12: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/12.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Unidade de decodificação
DecodificadorinstruçãoO que? Com quem?
fazerInstrução
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
![Page 13: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/13.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Registros de operação
Contador de programa (CP)
Acumuladores (AC)
Registro de sinalização (RS) Sinalizações das operações
Resultados das operações (arq.)
Espaço de endereçamento
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Ponteiro de pilha (PP) Armazenamento temporário
![Page 14: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/14.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Unidade de controle de barramento
Mux
Sinais da unidadede controle
Bar
ram
ento
s ex
tern
os
Bar
ram
ento
s in
tern
os
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Mux
Bar
ram
ento
s ex
tern
os
Bar
ram
ento
s in
tern
osSinais da unidade
de controle
![Page 15: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/15.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Barramentos
µP Memórias
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Barramento de dados
Barramento de endereços
Barramento de controle
Tamanho da palavra (arq.)
Espaço de endereçamento
Protocolo de comunicação
![Page 16: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/16.jpg)
µP Elementar | Elementos básicos
Espaço de endereçamento
Barramento de endereçosde N bits
2N
possíveis
0100...100
0000...000
1101...101
2N - 1
2N - 2
2N - 3
Endereço Valor
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
de N bits possíveisendereços
...
1100...111
...
0
1110...0012N - 4
![Page 17: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/17.jpg)
µP Elementar | Operações elementares
comando 1comando 2comando 3comando 4comando 5...
Microprocessador
Leitura de dados
Escrita de dados
Ciclo de buscae execução
roteiro
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
![Page 18: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/18.jpg)
µP Elementar | Operações elementares
Sinais de comunicação
Memória
CS
W/R W/RCS
µP
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
![Page 19: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/19.jpg)
µP Elementar | Operações elementares
Operação de leitura de dados
Memória µPdado
Endereço
0
10
E0.. EN-1
CS1
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Dados válidos
tei
0W/R 1
0
1D0.. DM-1
te
![Page 20: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/20.jpg)
µP Elementar | Operações elementares
Operação de escrita de dados
Memória µPdado
Endereço
Dados válidos
10
E0.. EN-1
0
1D0.. DM-1
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
0
tesc
CS1
W/R
0
te
01
![Page 21: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/21.jpg)
µP Elementar | Aplicação
Modelo de programação / arquitetura
Físicos
operaçãosinalizaçãomanipulação de dados
Registros acessíveis
Como é visto o dado
bináriocomplemento de doisBCD
Tipos de dados
O que faz
movimentaçãocontrole de fluxoaritméticas
Classes de instruções
Como o dado é especificado
diretamenteindiretamente
Modos de endereçamento
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
manipulação de dados BCDponto fixoponto flutuante
aritméticaslógicascomparação
![Page 22: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/22.jpg)
µP Elementar | Aplicação
Modelo de programação / arquitetura
ACUMULADOR A
0N-1
RI
0M-1
CP
0M-1
Acumulador A
Registro de índice
Contador de programa
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
- - H I N Z
CP
PP
0M-1
Contador de programa
Ponteiro da pilha
Código de condiçãoV C
0N-1
![Page 23: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/23.jpg)
µP Elementar | Aplicação
Modelo de programação / arquitetura
- - H I N Z
07
Vai um (carry)Estouro
Zero
V C
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Zero
Negativo
Interrupção
Meio vai um (bit 3)
![Page 24: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/24.jpg)
µP Elementar | Aplicação
Modelo de programação / arquitetura
- - H I N Z
07
Vai um (carry)Estouro
Zero
V C
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
Zero
Negativo
Interrupção
Meio vai um (bit 3)
![Page 25: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/25.jpg)
µP Elementar | Aplicação
Classes de instruções
$86 $0A Carregue o valor 10 no acumulador A
$8B $11 Some o valor 17 ao valor presente no acumulador A
$97 $F1 Armazene o resultado na posição de memória de índice $F1
Linguagem de máquina do 6800:
Linguagem C:Linguagem assemblypara o 6800:
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo
máquina do 6800:
$860A$8B11$97F1
vcSoma = 0x0A;vcSoma += 0x11;
m[0xF1] = vcSoma;
para o 6800:
LDAA $0AADDA $11STAA $F1
![Page 26: ELT043 - Aula 03 - Microprocessador elementar.pdf](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062314/55cf9068550346703ba5a167/html5/thumbnails/26.jpg)
µP Elementar | Fim
Obrigado
ELT043 - Microcontroladores Prof. Rodrigo