Microprocessadores, Slides de Engenharia Elétrica

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Unifor - Reinaldo Imbiriba

Microprocessadores

Motivação

-^ Uma unidade central de controle está presente empraticamente todas às áreas da tecnologia moderna;•^ A indústria de MCU/MPU movimenta anualmente 50^ bilhões de dólares por ano; 24/09/^

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bilhões de dólares por ano; • Aproximadamente a metade de todas as CPU's vendidassão pequenos microcontroladores de 8 bit;• Mais de 5 bilhões de unidades de 8 bit são vendidasanualmente.

Bibliografia Título

Aplicações práticas do microcontrolador 8051

CDU^

681.325.

Cutter^

S586a

Tipo da obra^

Livro

Código da obra

56672

Autor(es)^

Vidal Pereira da Silva Junior

Última Edição

Editora: Érica, 13a edicao, São Paulo, 2005, 244p

Códigos^

ISBN: 85-7194-194-

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Unifor - Reinaldo Imbiriba Título^

Microcontrolador 8051 detalhado

CDU^

681.

Cutter^

N651m

Tipo da obra^

Livro

Código da obra

60313

Autor(es)^

Denys Emilio Campion Nicolosi

Última Edição

Editora: Érica, 3a edicao, São Paulo, 2002, 221p

Códigos^

ISBN: 85-7194-721-x

1. Definição de Microprocessador

^ O que é um Microprocessador?- É um máquina de estado finita onde seus estados sãodefinidos através de instruções binárias armazenada em^ uma memória e as mudanças desses estados são 24/09/^

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uma memória e as mudanças desses estados são sincronizadas com um sinal de relógio;- Está normalmente associada a Unidade Central deProcessamento (CPU) de um computador;

2. Conceitos Básicos de Arquitetura de

Computadores

-^ Arquitetura Harvard x von Neuman 24/09/^

Unifor - Reinaldo Imbiriba Arquitetura Física

2.Conceitos Básicos de Arquitetura de

Computadores Arquitetura von Neuman 24/09/^

Unifor - Reinaldo Imbiriba

-^ Ciclo de execução de uma instrução em processadoresseqüenciais com arquitetura Von Neumann^ Fetch

0

Fetch^1

2.Conceitos Básicos de Arquitetura de

Computadores Fetch^0 Decod

0 Exec 0

Fetch^1 Decod 1

Exec 1^

...

Primeira^ instrução

Tempo perdido entreuma instrução e outra

2.Conceitos Básicos de Arquitetura de

Computadores Arquitetura Harvard 24/09/^

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•^ Pipeline

de Instrução

2.Conceitos Básicos de Arquitetura de^ – Ciclo de execução de uma instrução em processadoresseqüenciais com Arquitetura RISC.

Computadores

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...^13

Fetch 0

Dec 0

Exec 0 Fetch 1

Dec 1

Exec 1 Fetch 2

Dec 2

Exec 2 Fetch 3

Dec 3

Exec 3 Na maioria das vezes, umainstrução é executadaimediatamente após a outra.

Pipeline de Instruções em processadores RISC

2.Conceitos Básicos de Arquitetura de

Computadores

• Arquiteturas de CPU 24/09/^

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3. Arquitetura Básica de um Microprocessador^ Unidades básicas de um Microprocessador • Unidade Lógico Aritmética (ULA), responsável pela realização das operações lógicas earitméticas; 24/09/^

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-^ Unidade de Controle, responsável pela decodificação e execução das instruções,fornecendo os sinais de temporização adequados para as diversas partes doprocessador e do próprio computador; •^ ACC, RD, RE, RI, PC, Registradores para armazenamento da Informação Binária(dados, endereços e instruções).

3. Arquitetura Básica de um Microprocessador

Memórias

^ Quanto ao acesso: •^ Acesso seqüencial -

precisa-se passar por endereços intermediários (Fita Magnética);

-^ Acesso aleatório (RAM) -

acessa qualquer dado em qualquer endereço sem a necessidade de ter que passar por outros endereços intermediários. 24/09/^

Unifor - Reinaldo Imbiriba de ter que passar por outros endereços intermediários.
Volatilidade: • Memórias voláteis:

são aquelas que perdem as informações quando é cortada sua alimentação. São memórias que geralmente usam como elemento de memória o flip-flop;• Memórias não voláteis:

são memórias que mesmo desligando-se sua alimentação, não perdem as informações armazenadas. EX: Memórias magnéticas e as eletrônicas ROM,PROM, EPROM, EEPROM, FLASH;

3. Arquitetura Básica de um Microprocessador

Memórias

^ Tipo de armazenamento:- Estáticas (SRAM – Static RAM:

memórias estáticas são aquelas nas

quais as informações permanecem armazenadas enquanto houver alimentação; 24/09/^

Unifor - Reinaldo Imbiriba alimentação; - Dinâmicas (DRAM –Dynamic RAM)

: são memórias que necessitam

de um sinal de

refresh^ para manter a informação armazenada mesmo com a presença de alimentação. Isso acontece porque cada célula tem umtransistor MOSFET e um capacitor que armazena um dado (1bit).

3. Arquitetura Básica de um Microprocessador

Tipos de Memórias

^ Memórias RAM (Random Access Memory):^ - São memórias de acesso aleatório. Elas podem ser estáticas oudinâmicas e consideradas voláteis; 24/09/^

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^ Memórias ROM (Ready Only Memory):^ - Essas memórias são utilizadas no sistema somente para a leituranormalmente usada para armazenamento do programa residente da CPU(Firmware);