INTERFACEAMENTO E CONTROLE ELETROELETRÔNICO I PROJETO

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Todas as informações e explicações citadas neste trabalho baseiam- se nos microcontroladores PIC 16F877 da Microchip Technology...

O PIC 16F877 é um microcontrolador da família de 8 bits e núcleo de 14 bits fabricado pela Microchip Technology.

O número 16 significa que ele faz parte da família "MID-RANGE". É um microcontrolador da família de 8 bits[1] . Isto significa que a ALU (Arithmetic and Logique Unit ou Unidade Aritmética e Lógica em português) lida com palavras de no máximo 8 bits.

A letra F indica que a memória de programa deste PIC é do tipo "Flash". Cada linha da memória é uma palavra de 14 bits.

Os três últimos números permitem identificar precisamente o PIC, que neste caso é um PIC do tipo 877.

A referência 16F877 pode ter um sufixo do tipo "-XX", onde XX representa a frequência máxima do relógio que o PIC pode receber.

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Unidade Central de Processamento ( CPU )

A unidade central de processamento controla todas as funções realizadas pelo sistema. A CPU de qualquer sistema de computado contém os seguintes grupos de unidades funcionais:

- Registradores e contadores

Os registradores e contadores são unidades funcionais usadas para o armazenamento temporário de bits dentro da CPU.

- Unidade Lógica e Aritmética (ULA)

A unidade lógica e aritmética é a unidade funcional da CPU que executa operações lógicas e aritméticas entre palavras binárias, gerando uma outra palavra na saída.

- Unidade de controle e sincronização

A unidade de controle e sincronização coordena e controla todas as unidades funcionais em uma sequência lógica e sincronizada.

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Processamento

O processador ou unidade central de processamento (CPU) é a parte do sistema que faz o processamento das informações para que as instruções sejam executadas; as instruções devem estar armazenadas na memória de programa em sequência, formando assim o programa.

A CPU possui um registrador chamado de contador de programa (PC) que contém o endereço da próxima instrução que deve ser executada.

Toda vez que uma instrução é retirada da memória pela unidade central de processamento, automaticamente o contador de programa é incrementado para que, após o processamento desta instrução, quando a CPU for buscar a próxima instrução, baste usar o endereço contido no contador de programa. Toda vez que a CPU é ligada ou resetada, automaticamente o seu contador de programa é zerado, desta forma, a primeira tarefa que a CPU irá realizar é a execução da instrução contida na posição de memória de endereço “0000”. Cada instrução possui duas fases distintas: o ciclo de busca e o ciclo de execução. Durante o ciclo de uma instrução a CPU faz com que o conteúdo do contador de programa seja colocado no barramento de endereços, endereçando, desta maneira, a posição de memória que contém a instrução que deve ser executada.

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Unidades de Entrada e Saída

As unidades de entrada/saída são os meios pelos quais o usuário se comunica com o sistema. Essas unidades possuem interfaces que permitem a conexão com dispositivos chamados de periféricos, tais como teclado, monitores, LCD´s, etc.

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Arquitetura

Desenvolvido pela MICROCHIP (w.microchip.com) CPU RISC de alta performance, baseado em uma arquitetura Haward modificada. Suas características mais significativas são:

• Opera com somente 35 instruções (ASSEMBLY)

• Operações com duração de um único ciclo, exceto pelas instruções de desvio que consomem dois ciclos de máquina. Cada ciclo equivale a 4 pulsos do circuito oscilador (clock)

• Operação em até 20 MHz (20 milhões de pulsos de clock por segundo = 5 milhões de ciclos de máquina por segundo = 200 ns por ciclo)

• 8 KWords de FlashROM (Word com 14 bits), suportando mais de 8 mil instruções em um programa.

• 368 Bytes de memória RAM

• 256 Bytes de memória EEPROM (regravável via software e não volátil)

•. Capacitado para interrupções com 14 fontes diferentes (timer, contagem, pulso externo, serial, etc.…)

• Pilha física com 8 níveis de profundidade

• Endereçamento direto, indireto e relativo

• Power-on Reset, power-on timer, oscillator start-up timer

• Watch-dog Timer baseado em oscilador RC interno para tratar um possível travamento de software

• Opção para proteção de código executável (Ativando-a, não é mais possível se ler a memória, evitando a duplicação do código em outro microcontrolador)

• Modo SLEEP para poupar energia

• Opções diferentes para circuito oscilador

• Tecnologia CMOS FLASH/EEPROM de baixo consumo e alta velocidade, permitindo armazenamento não volátil na memória EEPROM interna em tempo de execução.

[pic 3]

Figura 1 - Arquitetura PIC 16F877A

• Programação ICSP (recurso embutido de gravação) através de dois pinos, facilitando a gravação do microcontrolador.

• Capacidade opcional de gravação com tensão de 5V (LVP)

• Opção de depuração in-circuit através de dois pinos

• Tensão de trabalho de 2 a 5.5V

• Baixo consumo de energia (abaixo de 1mA)

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