Microcontrolador 8051, Notas de estudo de Mecatrônica

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Curso de Microcontroladores Curso de Microcontroladores

Fam Fam

í í

lia

MCS

lia

MCS

® ®

- -

Hardware e Software Hardware e Software

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T

T

ó ó

picos a serem estudados picos a serem estudados

1. Introduç 1. Introdu

ção

ão

• •

RetrospectivaRetrospectiva

2. Apresentaç2. Apresenta

ção da Fam

ão da Famí

ília de Microcntroladores

lia de Microcntroladores-

-MCS

MCS

[Algumas varia[Algumas variaç

ções: 89S

ões: 89S5131-

-44pinos; 89C

44pinos; 89C51-

-40pinos;

40pinos;

89C1051; 89C2051 e 89C4051-89C1051; 89C2051 e 89C

-20pinos]

20pinos]

1.1.

CaracteríCaracter

ísticas

sticas

2.2.

PinagemPinagem

3.3.

ArquiteturaArquitetura

3. Descriç3. Descri

ção de hardware e Software

ão de hardware e Software

1.1.

Portas de E/S -Portas de E/S

• [I/O]

[I/O]

2.2.

OrganizaOrganizaç

ção de mem

ão de memó

ória/Set de Instru

ria/Set de Instruç

ções/Programa

ões/Programaç

ção

ão

EstruturadaEstruturada

3.3.

Barramento de ExpansãoBarramento de Expansão

4.4.

Sistema de interrupçSistema de interrup

ções/Programa

ões/Programaç

ção da Interrup

ão da Interrupç

ção

ão

5.5.

Timer/CounterTimer/Counter -

• Programa

Programaç

ção

ão

6.6.

Outras CaracteríOutras Caracter

ísticas/Programa

sticas/Programaç

ção/Informa

ão/Informaç

ções Extras

ões Extras

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Microcontrolador Microcontrolador

Fam Fam

í í

lia lia

MCS

MCS

Introdu Introdu

ç ç

ão ão

1976 1976 -

• Fam

Famí

ília MCS

lia MCS

®®

• 48

48

• In •

Iní

ício da tecnologia de microcontroladores;

cio da tecnologia de microcontroladores;

• Microcontroladores 8048, 8748 e 8035;•

Microcontroladores 8048, 8748 e 8035;

• • Orientada para aplica

Orientada para aplicaç

ções de controle.

ões de controle.

Anos 80 Anos 80 –

• Fam

Famí

ília MCS

lia MCS

® ®

• 51

51

• Fam •

Famí

ília 8048 estendida;

lia 8048 estendida;

• Microcontroladores 8051, 8751 e 8031;•

Microcontroladores 8051, 8751 e 8031;

• • Maior performance sobre a MCS

Maior performance sobre a MCS

®®

Na

atualidade: Fam

Na

atualidade: Famí

ília MCS

lia MCS

® ®

• 51 CHMOS

51 CHMOS

• 80C51 Compat •

80C51 Compatí

ível com o original 8051;

vel com o original 8051;

• Microcontroladores 80C51, 87C51, 89C51 e 80C31•

Microcontroladores 80C51, 87C51, 89C51 e 80C

• Modos de controle para redu•

Modos de controle para reduç

ção de potência.;

ão de potência.;

• • Referenciada como 80C51.

Referenciada como 80C51.

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Microcontrolador Microcontrolador

Fam Fam

í í

lia lia

MCS

MCS

Apresenta Apresentaç

ção:

ão:

‰

Caracter Caracterí

ísticas;

sticas;

‰ ‰

Pinagem; Pinagem;

‰ ‰

Arquitetura. Arquitetura.

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Apresenta Apresenta

ç ç

ão do 80C ão do 80C

Pinagem Pinagem

¾ ¾

Vcc Vcc

- -

Tensão de alimentaTensão de alimentaç

ção do chip, 5V

ão do chip, 5V

±±

10%, 10%, Pino 40.

Pino 40.

¾ ¾

Vss Vss –

Terra do circuito, Pino 20 Terra do circuito, Pino 20

. .

¾ ¾

Rst Rst –

Entrada de Entrada de “

“reset

reset”

” do chip.

do chip. É

É ativo

ativo

em n em ní

ível l

vel ló

ógico 1.

gico 1.

¾ ¾

XTAL

e

XTAL

XTAL

e

XTAL

Entrada

e

saída,

respectivamente,

do

oscilador

interno,

Pinos 18 e 19.

¾ ¾

P0.0 a P0. P0.0 a P0.7 -

Porta 0, Pinos 39 a 32; Porta 0, Pinos 39 a 32;

¾ ¾

P1.0 a P1. P1.0 a P1.7 -

Porta 1, Pinos 1 a 8; Porta 1, Pinos 1 a 8;

¾ ¾

P2.0 a P2. P2.0 a P2.7 -

Porta 2, Pinos 21 a 28; Porta 2, Pinos 21 a 28;

¾ ¾

P3.0 a P3. P3.0 a P3.7 -

Porta 3, Pinos 10 a 17; Porta 3, Pinos 10 a 17;

¾ ¾

PSEN PSEN

Pulso de leitura para mem Pulso de leitura para memó

ória de

ria de

programa externa programa externa

, ,

pino 29; pino 29;

Aspecto Aspecto

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Apresenta Apresenta

ç ç

ão do 80C ão do 80C

Pinagem Pinagem

¾ ¾

ALE/ProgALE/Prog

- –

Dupla funçDupla fun

ção, pino30.

ão, pino30.

o

ALE

Saída do pulso de habilitação para o

armazenamento no latch externo do byte deendereço de baixa ordem, durante acessos àmemória externa (Address Latch Enable);

o

PROG

Entrada

para

o

pulso

de

programação da EPROM (Pino 30);

¾¾

EA/Vpp EA/Vpp –

Dupla fun Dupla funç

ção, pino 31.

ão, pino 31.

o

EA

Entrada

que

Permite

selecionar

memória

de

programa

interna

ou

externa

(4KB):

ƒ

EA=1: Memória de programa

interna;

ƒ

EA=0: Memória de programa

externa.

o

Vpp

Entrada

p/

Tensão

de

alimentação

durante a programação da EPROM (12,75V);

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Apresenta Apresenta

ç ç

ão do 80C ão do 80C

Arquitetura Arquitetura

Mais Detalhes

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Apresenta Apresenta

ç ç

ão do 80C ão do 80C

Arquitetura Arquitetura

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Microcontrolador 80C Microcontrolador 80C

Obs: Atualmente as MCU Obs: Atualmente as MCU’

’s mais utilizados são:

s mais utilizados são:

• AT89CXXXXX [ATMEL]

AT89CXXXXX [ATMEL]

• P89CXXXXX [PHILIPS]

P89CXXXXX [PHILIPS]

Hardware:

Hardware:

‰ ‰

Portas de E/S Portas de E/S -

• [I/O];

[I/O];

‰ ‰

Organiza Organizaç

ção de mem

ão de memó

ória;

ria;

‰ ‰

Barramento de expansão; Barramento de expansão;

‰ ‰

Sistema de Interrup Sistema de Interrupç

ções.

ões.

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Hardware do 80C Hardware do 80C

‰ ‰

Portas de E/S Portas de E/S -

• [I/O]

[I/O]

Organização;

Função;

Estrutura básica dos bits.

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Hardware do 80C Hardware do 80C

Portas de E/S Portas de E/S

8 8

0 0 C C

5 5

1 1

Processo de gravaProcesso de gravaç

ção

ão

Esquema elétrico

O programador

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Hardware do 80C Hardware do 80C

Portas de E/S Portas de E/S

ESTRUTURA DOS

BITS DAS PORTAS DE E/S

ESTRUTURA DOS

BITS DAS PORTAS DE E/S

Bit da Porta 0

Bit da Porta 2

B2 B

B B

Mais

detalhes

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Hardware do 80C

Hardware do 80C

Organiza

Organizaç

ção de mem

ão de memó

ória/Set de Instru

ria/Set de Instruç

ções

ões

Memória de programa;

Memória de dados:–

256 bytes de RAM; [128 bytes uso geral, mais 128 de SFR.

Área de registradores especiais [SFR - mais 128 bytes].

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Hardware do 80C Hardware do 80C

Organiza Organiza

ç ç

ão de ão de

Mem Mem

ó ó

ria ria

ESTRUTURA DA MEM ESTRUTURA DA MEMÓ

ÓRIA DO 80C

RIA DO 80C

MEMÓRIA DE PROGRAMA

MEMÓRIA DE DADOS

4096 0000

EA=

Interna

EA=

Externa Memória

de

program

a

externa

PSEN

64KB

PC ( 16

bits)

0

64 KB

Memória

RAM

externa

RD

WR

Memória

Interna

(128)

Apenas

implementado no

80C

128

255

Área de

registros

especiais

128

255

00

127

Lawer

Upper