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Apresentação do seminário PIC família 18 no curso de Sistemas Digitais do Programa de Pos-gradução de Engenharia de Sistemas [PPGES]

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  • cara muito bom teu seminario, tirou bastante duvidas minhas.
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    Seminario pic Seminario pic Presentation Transcript

    • Microcontroladores PIC família 18 Rômulo Jales
    • Sumário
      • O que é PIC?
      • Arquitetura Harvard
      • Arquitetura do PIC 18F
      • Periféricos do PIC 18F
      • IDEs
    • O que é PIC?
      • Programmable Interface Controller (1976)
      • Programmable Intelligent Computer (1977)
      • Microcontrolador
      • Microchip
      • Baixo Custo ( 1 ~ 8 Dólares )
        • Farnell, a partir de 6 Reais
        • Kits a partir de 170 Reais
      • Baseados em Arquitetura Harvard
      • RISC
    • KIT – Vendido no ML (R$255,00)
    • O que é PIC?
      • 2008 completou 6 Bilhões de unidades fabricadas
      • Usado por amadores (hobbyists) e profissionais
      • Controle
      • Grande base de:
        • Usuários
        • Aplicações
          • SUPORTE
      • Flash
      • EEPROM
    • Livros
    • Arquitetura Harvard
      • Separa barramento de dados e instrução
        • Enquanto executa uma instrução busca por outra.
      • RISC
        • Reduced Instruction Set Computer
          • Poucas instruções
            • PIC16 -> 35 instruções
            • PIC18 -> 77 instruções
      • OBS: Intel 8051 -> 111 instruções
    • Arquitetura Harvard
    • PIC 18F
      • Microcontrolador RISC de Alta Performance
      • Arquitetura e conjunto de instruções otimizados para C
        • Endereçamento Linear de Memória
      • Até 10 MIPS de processamento
        • 40 Mhz
        • De 4 Mhz até 10 Mhz com PLL Ativo.
      • Barramento de 16 Bits de instruções
      • Barramento de 8 Bits de Dados
      • Interrupções com prioridade
    • Arquitetura 18Fxx2
      • Processador
      • Memória
      • Periféricos
    • Arquitetura do PIC 18F
    •  
    • Processador do PIC 18F
      • Contém:
        • ALU
        • Registradores
        • Controle
      • ALU
        • Decodifica Instruções de 16bits
        • Registradores de estados de 5 bits
        • WREG (Working Register) – 8 bits
    • Processador do PIC 18F
      • Registradores
        • PC, endereça a memória de programa.
        • BSR (Bank Select Register) Seleciona o banco de registradores ( 4 bits)
        • FSR (File Select Register) (12 bits) para endereçamento indireto.
      • Unidade Controle
        • Controla sinais e temporização das operações de I/O
    • Endereçamento do PIC 18F
      • 21 bits para programa -> 2^21 ~= 2 M
      • 12 bits para dados -> 2^12 = 4 K
    • Barramentos
      • 16 bits para instruções/dados de programa
      • 8 bits para dados de usuário
    • Memória PIC18F45xx
      • Memória para Dados - 4K
      • Memória para Programa (FLASH) - 32K
      • Memória EEPROM - 256 bytes
    • Mapa de Memória PIC18F45xx
      • Programa
      • Dados
    • Dados com Banco de memória
      • Cada banco tem 256 bytes, total de 16 Bancos
      • Para usar um determinado banco é necessário configurar o registrador BSR
      • A disponibilidade dos bancos depende do chip. Veja o datasheet do seu uC
        • PIC18F242/442 -> 3 bancos
        • PIC18F252/452 -> 6 bancos
      • GPRs (General Purpose Registers)
      • SFR fica sempre no banco 15. SFR? O BSR é um exemplo.
    •  
    • EEPROM
      • Persistir o dado com o chip desligado
      • 4 Registradores para controle, leitura e escrita da EEPROM
        • EECON1, controle
        • EECON2, sequenciamento de escrita
        • EEDATA, dados
        • EEADR, endereço
      • Para Ler:
        • Diga o endereço para EEADR
        • Configure EECON1
        • Leia EEDATA
    • EEPROM
      • Para escrever:
        • Configure o endereço em EEADR
        • O dado em EEDATA
        • Configure EECON1 para escrita
        • Desabilite as interrupções
        • Escreva 0x55 em EECON2
        • Escreva 0xAA em EECON2
        • Set WR em EECON1
        • Habilite as interrupções
        • Execute a tarefa
        • Desabilite a escrita em EECON1
    • Periféricos da Família 18F
      • Até 5 portas de I/O
      • 4 Timers
      • Transmissão Serial
      • Transmissão Paralela (escravo)
      • EEPROM
    • Periféricos da Família 18F PIC18F4550 tem uma porta USB DEVICE
    • Exemplo PIC18F4550 USB
    • Portas de I/O
      • 5 portas, O PIC18F2x2 só tem 3.
      • Já endereçadas
      • Multiplexadas
      • Tem 8 pinos cada
        • PORT A , tem 7
        • PORT E, tem 3
      • Porta paralela depende do encapsulamento (40 pinos), associado ao PORT D
      • Cada porta tem seu SFR
    • Temporizadores
      • 4 temporizadores
      • TIMER 0
        • 8 ou 16 bits, via software
        • Interrupção no overflow
        • Prescaler (Redução de frequencia por um fator)
      • TIMER 1
        • 16 bits. (dados com 8 bits apenas... solução 2 registradores! )
        • Interrupção no overflow
    • Temporizadores
      • TIMER 2
        • Temporizador de 8 bits
        • Registrador de período de 8 bits
        • Prescaler (1:1, 1:4, 1:16), divide a entrada do clock
        • Postscalet (1:1 até 1:16), divide o estouro do clock
      • TIMER 3, semelhante ao TIMER 1 usando registradores diferentes.
    • Interrupções
      • Interrupções prioritárias
      • Externas
      • Temporizadores
      • Habilitáveis
      • Selecionáveis quanto a transição
    • Outras características interessantes
      • Watch-dog
      • A/D de 10 Bits
      • Sleep mode
      • Proteção de código
      • ICSP (programação via interface serial)
      • ICDBG (debugger), set o bit DEBUG do registrador CONFIG4L.
      • Bits de configuração
    •  
    • Pipeline
      • Dois estágios
        • Uma de busca
        • Outra de execução
      TCY0 TCY1 TCY2 TCY3 TCY4 TCY5 MOVLW 55h Fetch 1 Execute 1 MOVWF PORTB Fetch 2 Execute 2 BRA sub_1 Fetch 3 Execute 3 BSF PORTA,BIT3 Fetch 4 flush Instructon @adress sub_1 Fetch sub_1 Execute sub_1
    • Pipeline
      • Não tem problema de data-hazard (2 estágios)
      • Tem control-hazard
        • Instruções de desvio
        • Flush
      • O PIC18F acessar as memórias ao mesmo tempo:
        • DADOS -> executar
        • PROGRAMA -> Buscar
      • Arquitetura Havard!
    • Instruções
      • São 77 instruções
      • Tipos:
        • Aritméticas
        • Acesso a dados
        • Desvio
        • Função
        • Controle
    • Instruções
    • Instruções PIC18F
    •  
    •  
    • Desenvolvendo
      • A Microchip tem todo conjunto de ferramentas para o PIC18F
        • IDE - Grátis
        • Compiladores
          • ASM – Grátis
          • C, só via vendedor (Há versões acadêmicas)
        • Programadores – a partir de 199 dólares
        • Simuladores - Grátis
        • Emuladores – a partir de 2000 dólares
        • Depuradores – a partir de 129 dólares
        • KITs – vide site da microchip
    • MPLAB IDE
      • Contém todas as ferramentas, gratuitas, necessárias para o desenvolvimento
      • Vasta documentação na internet sobre o uso.
        • O livros sobre PIC geralmente dedicam um capitulo sobre o MPLAB
      • Disponível gratuitamente no site da Microchip
        • www.microchip.com
      • Intregado com PROTEUS VSM via plug-in
      • Disponível apenas para o Windows
    •  
    •  
    • Alternativas de desenvolvimento
      • SDCC ou GCC para compilar programas em C
      • Eclipse e GDB para ambiente de desenvolvimento
      • Fedora Electronic Lab – FEL. Ambiente Linux e gratuito completo para desenvolvimento de sistemas embarcados e eletrônicos.
      • RTOS - FreeRTOS
    • Referências
      • PIC18FXX2 Data Sheet
      • Desbravando o PIC 8ª Edição
      • Building a PIC18F USB device - http://www.waitingforfriday.com/index.php/Building_a_PIC18F_USB_device
      • The Beautiful Internet... by tag pic18f :)