Segunda aula de microprocessadores, Slides de Microprocessadores

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Conceitos Básicos e Introdução aos

Microprocessadores

Prof. Remy Eskinazi

Prof. Remy Eskinazi, DSc

UPE-Poli / IFPE

Microprocesadores x Microcontroladores

Introdução

Sistemas Embarcados

Conceitos básicos de microcomputador

Memórias Semicondutoras

Prof. Remy Eskinazi

Evolução dos Microprocessadores

Instruçoes dos Microprocessadores

Ciclo de instrução

Operação básica dos microcontroladores

Sistemas Embarcados X Sistemas de

propósito geral

Um sistema embarcado (ou Embedded System) é umsistema microprocessado no qual o computador écompletamente encapsulado ou dedicado ao dispositivoou sistema que ele controla.

Prof. Remy Eskinazi Prof. Remy Eskinazi

Atividade específica

Programa armazenado em ROM

Sistema operacional específico

Muitas vezes opera em tempo real

Interfaces e I/O integrados

Hardware Para Sistemas Embarcados

Commercial off-the-shelf components (COTS)

Standard IC, Sensores, I/O

Baixo custo

Application-Specific ICs (ASICs)

Maior eficiência

Maior custo

Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)

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Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)

Xilinx

Altera

Custo relativo

Domain-specific processors

DSPs

Microcontroladores

Microprocessadores

Processadores de propósito geral

Classificação de Memórias Semicondutoras

Memórias

Semicondutoras

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ROM

MASK

PROM

EPROM

E

2

PROM

FLASH

SRAM

DRAM

RAM

ROM

Classificação de Memórias Semicondutoras

Memórias

Semicondutoras

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ROM

MASK

PROM

EPROM

E

2

PROM

FLASH

SRAM

DRAM

RAM

ROM

Evolução dos Microprocessadores

Um computador em um único chip

RAM, ROM, I/O ports...etc. embarcados

Exemplo

：

Motorola 6811, Intel 8051, Zilog Z8, PIC 16X, AVR 90s12XX

Microcontrolador

:^ Prof. Remy Eskinazi

RAM

ROM

I/OPort

Timer

SerialCOMPort

Microcontrolador

CPU

Chip único

Conceitos Básicos

:

Tipos de instruções (comandos) encontradas nos microprocessadores:

Movimentação de dados;

Aritméticas;

Lógicas;

Saltos e desvios no programa;

Controle interno

Exemplo de formação das instruções (Palavras de código CISC):

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D

D

D

D

D

D

D

D

Instrução de 1 byte:

(código operacional)

D

D

D

D

D

D

D

D

Instrução de 2 bytes:

(código operacional)^ (segundo byte)

D

D

D

D

D

D

D

D

Instrução de 3 bytes:

(código operacional)^ (segundo byte)^ (terceiro byte)

Operação Básica

O programa é armazenado em memória.

Para executar um programa uma instrução emparticular deve ser lida da memória de programa nasua seqüência correta e ser executada;

Seqüência detalhada:

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Seqüência detalhada:

Busca da instrução (leitura da memória)

Decodificação da instrução

Obter os operandos

Executa a operação

Salva resultados

Obtém

a proxima

instrução

Operação Básica

1010110010 (MOV R2, B) 0001100110 (ADD A, B) 0011001111 (OUT A)

1010110011 (MOV R1, A)

Carregador Compilador

ROM (Código)

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μ

Controlador

1111001111 (JMP $-4)

Meio

Externo

Código

Fonte

Exemplo de Programa – Soma de Variáveis

ULA

R1 R2 R

(LC)

(LC)

Barramento de Dados

Elementos Essenciais na Arquitetura

do Microcontrolador:

ULA

Registradores

Decodificação de Instruções

Contador de Programa

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Unidade de Controle

(Decodificador de Instruções)

Registrador de

Instruções Contador de

Programa

E1 E2 E3 E4 E

MOV R1,E MOV R2, E

ADD R3, R1, R

X Y

...

RD WR IO/M

Memória de

Programa

Memória de

Dados

Linhas de Controle (LC)

(LC)

(LC)

Barramento de Endereços

CPU

Conclusões

:

Conceitos importantes:

Sistemas Embarcados x Sistemas de propósito geral

Arquitetura Básica

- Havard x Princeton (Von Neumann)

Microprocessador X Microcontrolador

- Aplicações distintas

Arquitetura Básica

- Blocos Internos dos Processadores

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