Familia de Microprocessadores - Apostilas - Engenharia Elétrica, Notas de estudo de Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Ronaldinho890
Ronaldinho8904 de Março de 2013

Familia de Microprocessadores - Apostilas - Engenharia Elétrica, Notas de estudo de Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de engenharia elétrica sobre o estudo das principais características das famílias dos microprocessadores.
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CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

FAMILIA DE MICROPROCESSADORES

02/03/2012

FAMILIA DE MICROPROCESSADORES

Este trabalho tem como objetivo apresentar as principais características das famílias dos microprocessadores 8051, PIC, e AVR.

02/03/2012

Lista de ilustrações

Tabela 1 – Tipo de microcontroladores da família 8051 4

Tabela 2 – Microcontrolador PIC12F1501 5

Tabela 3 – Microcontrolador PIC18F1220 5

Tabela 4 – Comparativo de velocidade AVR, 8051 e PIC16F 6

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1. Família de microcontroladores da família 8051

Existem diversos fabricantes da família 8051, dentre as quais destacam-se (Intel, AMD, Atmel, Dallas, OKI, Matra, Philips, Siemens, SMC, SSI).

Tabela 1 – Tipos de microcontroladores da família 8051

Além do 8051 propriamente dito, existem variantes como o 8031 (sem memória ROM interna e com apenas 128 bytes de memória RAM), o 8751 (4 kB de memória EPROM) e o 8052 (8 kB de memória ROM, um terceiro timer e 256 bytes de memória RAM).

Estes microcontroladores foram desenvolvidos na tecnologia CISC (Complex Instruction set Computer) e arquitetura Van Neuman, onde a memória de dados e programa não são separados (trafegam por um mesmo barramento).

2. Família de microcontroladores da família PIC

Os microcontroladores da família PIC foram criados pela Microchip que é uma empresa norte americana com sedo no Arizona.

A família PIC possui uma extensa variedade de modelos e periféricos internos com arquitetura Harvard e conjunto de instruções RISC (Reduced Instruction Set Computer) com recursos de programação em memória flash, E2PROM e OTP. Há o reconhecimento de interrupções tanto interna como de periféricos internos.

Como os microcontroladores podem ter diferentes configurações de montagem, a divisão dos mesmos em famílias foi realiza para agrupar os microcontroladores que têm vários componentes em comum.

Os microcontroladores da família PIC18 e PIC16 são compostos por microcontroladores de oito bits para o endereço e barramento de dados. O endereçamento e barramento de programa da família PIC 18 contam com dois bits a mais que a linha PIC16.

Fazendo uma comparação, a família PIC12 e PIC16 tem instruções de 14bits e um conjunto de 35 instruções, com o aumento para 16bits na linha PIC18 o conjunto passa a executar 75 a 83, dependendo do modelo do microcontrolador. Enquanto o PIC12Cxx são dotados de 8 pinos, os PIC17Cxx são dotados de até 40 pinos.

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A família PIC24F / PIC24H é composta por componentes de 16bits [com mais de 140 instruções]. Já a família PIC30F/PIC33F traz controladores híbridos de 16bits. A família PIC32MX [com núcleo MIPS] é composta por componentes de 32bits.

Existem ainda outras famílias de microcontroladores PIC.

PIC12F1501

Parameter Name | Value |

Program Memory Type | Flash |

Program Memory (KB) | 1.75 |

CPU Speed (MIPS) | 5 |

RAM Bytes | 64 |

Capture/Compare/PWM Peripherals | 4 |

Timers | 2 x 8-bit, 1 x 16-bit |

ADC | 4 ch, 10-bit |

Comparators | 1 |

Temperature Range (C) | -40 to 125 |

Operating Voltage Range (V) | 1.8 to 5.5 |

Pin Count | 8 |

Tabela 2 – Microcontrolador PIC12F1501

Fonte: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en553476

PIC18F1220

Parameter Name | Value |

Program Memory Type | Flash |

Program Memory (KB) | 4 |

CPU Speed (MIPS) | 10 |

RAM Bytes | 256 |

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Data EEPROM (bytes) | 256 |

Digital Communication Peripherals | 1-A/E/USART, |

Capture/Compare/PWM Peripherals | 1 ECCP |

Timers | 1 x 8-bit, 3 x 16-bit |

ADC | 7 ch, 10-bit |

Temperature Range (C) | -40 to 150 |

Operating Voltage Range (V) | 2 to 5.5 |

Pin Count | 18 |

Tabela 3 – Microcontrolador PIC18F1220

Fonte: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en010264

3. MICROCONTROLADORES DA FAMÍLIA AVR

AVR representa a sigla para Advanced Virtual RISC

Um detalhe muito importante sobre a família AVR diz respeito à quantidade de ciclos de máquina necessários para se executar uma instrução. Esse fator determina a quantidade de MIPS (milhões de instruções por segundo) que um microcontrolador pode alcançar.Na família AVR um pulso de clock equivale a um ciclo de máquina. Como são necessários apenas um único ciclo de máquina para executar a maioria das instruções pertencentes ao seu instruction set, um AVR operando com um oscilador de 4 MHZ estará operando exatamente a 4 MIPS.

Pode-se realizar um comparativo da velocidade entre os diferentes tipos de microcontroladores, conforme tabela 4.

Microcontrolador com cristal externo de 12 MHZ | MIPS |

AVR Atmel | 12 |

PIC Microchip | 03 |

8051 Intel | 1 |

Tabela 4 - Comparativo de velocidade AVR, 8051 e PIC16F

Fonte: http://www.arnerobotics.com.br/eletronica/Microcontroladores_AVR_basico.htm

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As famílias dos microcontroladores AVR utilizam a arquitetura RISC (Reduced Instruction Set of Computer) que requer menos instruções do que a CISC, por exemplo, permitindo que os sistemas possam rodar mais rápidos. Esta família de microcontroladores utilizam o conceito de arquitetura Harvard

A linha de microcontroladores AVR é bastante diversificada e a partir de 2010, os microcontroladores AVR estão disponíveis em cinco famílias de produtos: 32-bit AVR UC3, 8/16- bit XMEGA AVR de 8 bits megaAVR, 8-bit tinyAVR e gerenciamento de bateria. O 32-bit AVR UC3 dispositivos possuem DSP aritmética de inteiros e de ponto fixo, de ciclo único multiplicar e acumular instruções, e um único ciclo de acesso SRAM. O 8/16-bit microcontroladores AVR XMEGA incluem um controlador de DMA periférica, um Sistema de eventos periféricos, um motor de criptografia, e um ADC de alta velocidade e DAC. A família megaAVR 8-bit oferece uma grande variedade de opções de periféricos e interfaces padrão como SPI, UART e I2C. Os dispositivos também megaAVR recurso de auto-programação flash que permite upgrades de campo. A família tinyAVR 8-bit é otimizada para o tamanho e são uma boa escolha para aplicações de tamanho limitado. A família de gerenciamento de bateria inclui dispositivos projetados para gerenciar Li-ion.

BIBLIOGRAFIA

1 - http://www.slideshare.net/ANDREWaim/1-histria-e-caractersticas-dos-microcontroladores- pic

2 - http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en553476

3 - http://www.arnerobotics.com.br/eletronica/Microcontroladores_AVR_basico.htm

4 - http://lara.unb.br/~adolfo/CDig/Tutorial_AVR_Unball.pdf

5 - http://cq.cx/ladder-pt.html

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