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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
[email protected]/~jadsonlee.sa
Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP
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
[email protected]/~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.