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Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre Prentice Hall Microcontroladores 8051 * Capítulo 2 A família de Microcontroladores MCS-51 da Intel Membro original é o 8051; CPU de 8 bits otimizada para aplicações de controle; Poderosa capacidade de processamento booleano, incluindo lógica individual de bits; 64 Kbytes de endereçamento de memória de programa; 64 Kbytes de endereçamento de memória de dados; 4 Kbytes de memória de programa interna; Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: 128 bytes de memória RAM de dados interna; 32 linhas de I/O bidirecionais endereçáveis individualmente; 2 Timers/Contadores de 16 bits; 5 entradas de interrupções (3 internas e 2 externas) com 2 níveis de prioridade; 1 oscilador interno de relógio. Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Arquitetura do 8051 Interrupções Internas (3) e Externas (2) Controle de Interrupções CPU OSC Bar. Controle ROM RAM 4 Portes de Ent/Sai Porte Serial Timer 1 Timer 0 TX RX P0 P1 P2 P3 Entradas externas de clock dos Contadores Figura 1: Arquitetura básica do microcontrolador 8051. Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Família de Microcontroladores MCS-51 da Intel Dispositivo Versão sem ROM Versão com EPROM Capacidade da ROM Capacidade da RAM Portes de E/S de 8 bits Timers/Conta-dores de 16 bits Matrizes de contadores programáveis UART Canais de DMA Canais A/D Fontes de interrupção Modos de baixo consumo e Idle 8051 8031 - 4K 128 4 2 X 6/5 8051AH 8031AH 8751AH 8751BH 4K 128 4 2 X 6/5 8052AH 8032AH 8752BH 8K 256 4 3 X 8/6 80C51BH 80C31BH 87C51 4K 128 4 2 X 6/5 X 80C52 80C32 - 8K 256 4 3 X 8/6 X 83C51FA 80C51FA 87C51FA 8K 256 4 3 X X 14/7 X 83C51FB 80C51FA 87C51FB 16K 256 4 3 X X 14/7 X 83C152JA 80C152JA - 8K 256 5 2 X 2 19/11 X - 80C152JB - - 256 7 2 X 2 19/11 X 83C152JC 80C152JC - 8K 256 5 2 X 2 19/11 X - 80C152JD - - 256 7 2 X 2 19/11 X 83C452 80C452 87C452P 8K 256 5 2 X 9/8 X Tabela 1: A família de microcontroladores de 8 bits da Intel. Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Pinagem do 8051 Entrada do sinal externo de Reset ----- 9 Reset EA/ ----- 31 Sinal de saída para acesso externo a memória de programa Entrada 2 do circuito oscilador externo a cristal ----- 18 X2 ALE ----- 30 Sinal de saída habilitador de captura externa do byte de endereço menos significativo que está multiplexado com o byte de dados Entrada 1 do circuito oscilador externo a cristal ----- 19 X1 PSEN/ ----- 29 Sinal de saída de controle de leitura da memória de programa externa (ROM) Porte 0 ou Barramento de Endereços menos significativo e dados (multiplexados): Bit 0 de porte 0 ou A0 e D0 ----- 39 P0.0/AD0 P2.0/A8 ----- 21 Porte 2 ou Barramento de Endereços mais significativo: Bit 0 do porte 2 ou A8 Bit 1 de porte 0 ou A1 e D1 ----- 38 P0.1/AD1 8 P2.1/A9 ----- 22 Bit 1 do porte 2 ou A9 Bit 2 de porte 0 ou A2 e D2 ----- 37 P0.2/AD2 P2.2/A10 ----- 23 Bit 2 do porte 2 ou A10 Bit 3 de porte 0 ou A3 e D3 ----- 36 P0.3/AD3 P2.3/A11 ----- 24 Bit 3 do porte 2 ou A11 Bit 4 de porte 0 ou A4 e D4 ----- 35 P0.4/AD4 P2.4/A12 ----- 25 Bit 4 do porte 2 ou A12 Bit 5 de porte 0 ou A5 e D5 ----- 34 P0.5/AD5 0 P2.5/A13 ----- 26 Bit 5 do porte 2 ou A13 Bit 6 de porte 0 ou A6 e D6 ----- 33 P0.6/AD6 P2.6/A14 ----- 27 Bit 6 do porte 2 ou A14 Bit 7 de porte 0 ou A7 e D7 ----- 32 P0.7/AD7 P2.7/A15 ----- 28 Bit 7 do porte 2 ou A15 Bit 0 do porte 1 ----- 1 P1.0 5 P3.0/RXD ----- 10 Bit 0 do porte 3 ou pino de recepção de dados seriais Bit 1 do porte 1 ----- 2 P1.1 P3.1/TXD ----- 11 Bit 1 do porte 3 ou pino de transmissão de dados seriais Bit 2 do porte 1 ----- 3 P1.2 P3.2/INT0/ ----- 12 Bit 2 do porte 3 ou sinal de entrada externa da interrupção 0 Bit 3 do porte 1 ----- 4 P1.3 1 P3.3/INT1/ ----- 13 Bit 3 do porte 3 ou sinal de entrada externa da interrupção 1 Bit 4 do porte 1 ----- 5 P1.4 P3.4/T0 ----- 14 Bit 4 do porte 3 ou sinal de entrada de clock do timer 0 Bit 5 do porte 1 ----- 6 P1.5 P3.5/T1 ----- 15 Bit 5 do porte 3 ou sinal de entrada de clock do timer 1 Bit 6 do porte 1 ----- 7 P1.6 P3.6/WR/ ----- 16 Bit 6 do porte 3 ou sinal de saída de controle de escrita de memória de dados externa (RAM) Bit 7 do porte 1 ----- 8 P1.7 P3.7/RD/ ----- 17 Bit 7 do porte 3 ou sinal de saída de controle de leitura de memória de dados externa (RAM) Figura 2: Pinagem do 8051 Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Memória de programa e memória de dados Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Endereçamento das Interrupções Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Program Status Word bits 7 6 5 4 3 2 1 0 (PSW) = C AC F0 RS1 RS0 OV - P RS1 RS0 Banco Selecionado Registradores Selecionados Endereços de Memória Selecionados 0 0 0 R0 a R7 00h a 07h 0 1 1 R0 a R7 08h a 0Fh 1 0 2 R0 a R7 10h a 17h 1 1 3 R0 a R7 18h a 1Fh Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Bancos de Registradores RS1 RS0 Endereço Registrador Banco 1 1 1Fh R7 3 1 1 1Eh R6 3 1 1 1Dh R5 3 1 1 1Ch R4 3 1 1 1Bh R3 3 1 1 1Ah R2 3 1 1 19h R1 3 1 1 18h R0 3 1 0 17h R7 2 1 0 16h R6 2 1 0 15h R5 2 1 0 14h R4 2 1 0 13h R3 2 1 0 12h R2 2 1 0 11h R1 2 1 0 10h R0 2 0 1 0Fh R7 1 0 1 0Eh R6 1 0 1 0Dh R5 1 0 1 0Ch R4 1 0 1 0Bh R3 1 0 1 0Ah R2 1 0 1 09h R1 1 0 1 08h R0 1 0 0 07h R7 0 0 0 06h R6 0 0 0 05h R5 0 0 0 04h R4 0 0 0 03h R3 0 0 0 02h R2 0 0 0 01h R1 0 0 0 00h R0 0 Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Endereçamento por bits/bytes Endereço de Memória bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 2Fh 7Fh 7Eh 7Dh 7Ch 7Bh 7Ah 79h 78h 2Eh 77h 76h 75h 74h 73h 72h 71h 70h 2Dh 6Fh 6Eh 6Dh 6Ch 6Bh 6Ah 69h 68h 2Ch 67h 66h 65h 64h 63h 62h 61h 60h 2Bh 5Fh 5Eh 5Dh 5Ch 5Bh 5Ah 59h 58h 2Ah 57h 56h 55h 54h 53h 52h 51h 50h 29h 4Fh 4Eh 4Dh 4Ch 4Bh 4Ah 49h 48h 28h 47h 46h 45h 44h 43h 42h 41h 40h 27h 3Fh 3Eh 3Dh 3Ch 3Bh 3Ah 39h 38h 26h 37h 36h 35h 34h 33h 32h 31h 30h 25h 2Fh 2Eh 2Dh 2Ch 2Bh 2Ah 29h 28h 24h 27h 26h 25h 24h 23h 22h 21h 20h 23h 1Fh 1Eh 1Dh 1Ch 1Bh 1Ah 19h 18h 22h 17h 16h 15h 14h 13h 12h 11h 10h 21h 0Fh 0Eh 0Dh 0Ch 0Bh 0Ah 09h 08h 20h 07h 06h 05h 04h 03h 02h 01h 00h Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Registradores de Funções Especiais (SFRs) Registradores Endereço Nome dos Registradores A ou ACC E0h Acumulador B* F0h Registrador B DPL 82h Byte menos significativo do Ponteiro de Dados DPH 83h Byte mais significativo do Ponteiro de Dados IE* A8h Habilitador de Interrupções IP B8h Priorizador de Interrupções SCON* 98h Controlador da Comunicação Serial SBUF 99h Buffer de Dados Serial PSW* D0h Palavra de Status de Programa PCON 87h Controle de Potência TCON* 88h Controle do Timer/Contador TMOD 89h Modo de operação de Timer/Contador TH0 8Ch Byte mais significativo do Timer/Contador 0 TL0 8Ah Byte menos significativo do Timer/Contador 0 TH1 8Dh Byte mais significativo do Timer/Contador 1 TL1 8Bh Byte menos significativo do Timer/Contador 1 P0* 80h Porte 0 P1* 90h Porte 1 P2* A0h Porte 2 P3* B0h Porte 3 Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Registradores de Funções Especiais (SFRs) para o 8052 Registradores Endereço Nome dos Registradores T2CON* C8h Controle de Timer/Contador 2 TH2 CDh Byte mais significativo do Timer/Contador 2 TL2 CCh Byte menos significativo do Timer/Contador 2 RCAP2H CBh Byte mais significativo do Timer/Contador de captura 2 RCAP2L CAh Byte mais significativo do Timer/Contador de captura 2 * Registradores endereçados por bit; Tabela 2 - Registradores de Funções Especiais. Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Entradas Saídas G2A´ G2B´ G1 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 X X X 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0: 0 lógico; 1: 1 lógico; X: pode ser 0 ou 1 lógico; ´ : representa entrada ativa em 0 lógico. Tabela 3: Tabela verdade do 74138 Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Endereço Inicial e final 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 0 0 0 X X X X X X X X X X X X X 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFFH 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2000H 0 0 1 X X X X X X X X X X X X X 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3FFFH 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4000H 0 1 0 X X X X X X X X X X X X X 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5FFFH 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6000H 0 1 1 X X X X X X X X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7FFFH 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8000H 1 0 0 X X X X X X X X X X X X X 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9FFFH 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A000H 1 0 1 X X X X X X X X X X X X X 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 BFFFH 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C000H 1 1 0 X X X X X X X X X X X X X 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 DFFFH 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 E000H 1 1 1 X X X X X X X X X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 FFFFH Dígito + sign. do endereço 2° dígito + sign do endereço 2° dígito - sign do endereço Dígito - sign do endereço Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Sinal de relógio: S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 Sinal de ALE: 1- Um ciclo de instrução de um byte. Ex: INC A. Lê Opcode Lê o próx. Lê o próx. Opcode (descarta) Opcode novamente S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 2- Um ciclo de instrução de dois bytes. Ex: ADD A,#data. Lê Opcode Lê segundo Lê prox. Byte Opcode S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 3- Dois ciclos de instrução de um byte. Ex: INC DPTR. Lê Opcode Lê prox. Lê prox. Lê prox. Opcode (descata) Opcode (descarta) Opcode (descarta) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 Abaixo os sinais e tempos envolvidos na busca do programa em memória de programa externa em uso da instrução MOVX. S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 Sinal de ALE: PSEN\ : RD\: P2: PCH Out PCH Out PCH Out PCH Out PCH Out P0: Inst. in PCL Out Inst. in PCL Out Inst. in PCL Out Inst. in PCL Out Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Operação de executar um programa passo a passo: JNB P3.2,$ ; Aguarda que o bit P3.2 vá para 1 lógico JB P3.2,$ ; Aguarda que o bit P3.2 vá para 0 lógico RETI ; Retorna da rotina de atendimento da fonte de interrupção INT0\ Prentice Hall * Microcontroladores 8051 Capítulo 2: Modos de redução de potência em microcontroladores CHMOS: Modo Idle Modo Baixa Potência Registrador PCON: bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 SMOD - - - GF1 GF0 PD IDL SMOD: Bit de duplo baud rate (freqüência de recepção e transmissão do canal de comunicação serial). Quando igual a 1 lógico, o baud rate é dobrado quando o canal de comunicação serial ou está no modo 1, ou 2, ou 3; GF1: flag de uso de propósito geral; GF0: flag de uso de propósito geral; PD: Bit de baixa potência (Power Down). Fazendo este bit igual a 1 lógico, ativa o modo de baixa potência. IDL: Bit de Modo Idle. Fazendo este bit igual a 1 lógico, ativa o modo Idle.
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