Post on 17-Apr-2015
MicrocontroladoresMicrocontroladores
Sistemas Digitais MicroprocessadosSistemas Digitais Microprocessados
(SDM)(SDM)
AULA3 –parte AAULA3 –parte A
Profa. Ana T. Y. WatanabeProfa. Ana T. Y. Watanabeatywata@gmail.com.br
Microcontroladores
“Bem-aventurado o homem que acha sabedoria, e o homem que adquire conhecimento;” Provérbios 3:13
OBJETIVO DA AULA
• Temporização e Execução de Instruções• Linguagem do computador: Assembly• Classificação das Instruções: * Movimentação de Dados * Manipulação de Bits
* Aritméticas e Lógicas * Teste e Desvio * Controle do Processador
• Modos de endereçamento • Exercícios de fixação
Temporização e Execução de Instruções
• O sistema de relógio (clocking system) do microcontrolador é responsável por gerar os pulsos de clock que fazem as instruções, a CPU e os periféricos funcionarem em sincronia corretamente.
• O clocking system do HCS08QG8 é o ICS (Internal Clock Source).
• O sistema ICS engloba basicamente um circuito FLL (Frequency-Locked Loop) que pode receber sinal de clock de uma fonte interna ou externa.
Temporização e Execução de Instruções
• O circuito FLL gera um sinal comparando a frequência gerada por um oscilador digital (DCO) com a frequência do sinal de referência interna ou externa;
• A saída deste módulo é chamada ICSOUT;
• Esta saída é dividida por dois gerando o barramento de Clock (BUSCLK).
Módulo ICS (Internal Clock Source)
• Uma instrução necessita de no mínimo um ciclo de barramento ( ou dois ciclos de clock) para ser executada;
Temporização e Execução de Instruções
• Exemplo: ICSOUT = 16MHz =>> BUSCLK = 8MHz• No melhor caso: instrução em um
ciclo de barramento;• Equivale: 125ns ou 8 milhões de
instruções por segundo (8 MIPS);• Tempo médio: 4 ciclos de barramento;• Equivale: 500ns ou 2 milhões de
instruções por seg. (2 MIPS);
Temporização e Execução de Instruções
Linguagem do computador: Assembly
Qual a linguagem com que o computador se comunica? Linguagem binária (zeros e uns)
Um programa => sequência de comandos (conjunto de bits agrupados em 4, 8, 16, 32 ou 64 elementos dependendo da CPU).
Linguagem do computador: Assembly
• O microcontrolador ou microprocessador possui um conjunto de instruções (opcodes) próprias. É imperativo conhecê-las para que se possa escrever um programa para ele.
• Os fabricantes para facilitar disponibilizam uma linguagem alternativa => linguagem Assembly.
• Na realidade, constitui-se apenas em nomear ou “apelidar” os opcodes, de forma a se memorizar e entender sua forma mais clara e simples.
Linguagem do computador: Assembly
• A linguagem assembly é constituído de mnemônicos que são abreviações (em inglês) das operações efetuadas pelas intruções.
• Ex.: LDA #$0A ; carrega A com 10 CMP $80 ; compara A com o conteúdo do
end. $80 BEQ FIM ; se a comparação for igual vai
para fim
LDA = LoaD Acumulator (carregar acumulador)
CMP = CoMP (comparar) BEQ = Branch if EQual (desvie se igual)
Linguagem do computador: Assembly
• Observe que as instruções vem acompanhados de valores ou palavras. Estes elementos são chamados de operandos da instrução e possuem o propósito de complementá-la.
• Estes operandos podem ser valores: imediato, registrador e memória.
Linguagem do computador: Assembly
• Montador Assembler. Este é o programa que transforma o código escrito na linguagem Assembly em linguagem de máquina, substituindo as instruções, variáveis pelos códigos binários e endereços de memória correspondentes.
• Os compiladores de várias linguagens de alto nível fazem a compilação dos programas em duas etapas, na primeira transformando o código fonte em código Assembly e em seguida gerando o binário com a ajuda de um Assembler.
Classificação das Instruções:
1)Movimentação de Dados: efetua a carga, movimentação e manipulação de dados (bytes ou words);
2)Manipulação de Bit: setar/apagar um bit na memória ou em um registrador;
3)Aritméticas e Lógicas: realizar operações matemáticas ou lógicas;
Classificação das Instruções:
4)Teste Condicional e Desvio: realizar testes e desvios no fluxo de programa;
5)Controle do Processador: Controle interno do processador.
Modos de Endereçamento:
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Modos de Endereçamento
Exercício:
Escreva um programa que lê o conteúdo do acumulador previamente carregado com o conteúdo da memória do endereço $007F. A seguir, testa se o “bit” menos significativo é igual a 1. Em caso positivo, acende o led (bit 0) na porta de saída A ($0000), caso contrário, acende outro led (bit 1) na porta de saída A ($0000). Os leds devem ser devidamente configurados, sendo que acende com nivel 0.