Microprocessadores

Microcontroladores e
Microprocessadores
Prof. Alison Lins
Microcontrolador
-
Histórico da Evolução da Eletrônica
Microprocessadores
Memórias
Microcontroladores
Microcontrolador x Microprocessador
Programação para Hardware
Instrumentação Eletrônica
Práticas
Agenda
Microcontrolador
1948 -
Histórico
John Barden,
Walter Bratain e William
Shockley inventam o Transistor no BELL
LABS.
Microcontrolador
1959 -
TEXAS
INSTRUMENTS cria
o primeiro Circuito
Integrado (CI), onde
em um mesmo
substrato de cristal
eram integrados
vários transistores.
Histórico
Microprocessadores
1964 -
DIGITAL começa a
vender o PDP8, o
primeiro computador
com preço acessível
aos laboratórios.
Histórico
Microprocessadores
1968 -
Histórico
Surge a INTEL.
1971 - INTEL fabrica o primeiro
microprocessador
de 4 bits, o
4004. foto
1972 -
INTEL fabrica os primeiros
microprocessadores de 8 bits,
denominados 8008.
1974 -
INTEL fabrica o primeiro
microprocessador de 8 bits, o
8080.
Microprocessador 4004
Microprocessadores
1976 -
Histórico
Zilog começa a vender o Z80
MOS TECHNOLOGY começa
a vender o MC6501.
MC6501 - US$20
MC6502 - US$ 25
8080
- US$ 150
Z80
Microprocessadores
Histórico
1976 -
INTEL produz o primeiro microcontrolador, o 8048, e o 8748.
A TEXAS INSTRUMENTS produz o TMS 9000, primeiro
microprocessador de 16 bits.
APPLE COMPUTER também
surge neste ano.
1977 -
A APPLE Computer produz o APPLE II (US$1298) com
processador Motorola 6502 (8 bits).
1978 -
A INTEL começa a produzir o 8086 e também alguns
derivativos do 8048, o 8041 e o 8741.
1979 -
A INTEL distribui o 8088.
Microprocessadores
1980 -
Histórico
A INTEL inicia o que seria a família de
microcontroladores
de maior sucesso, os 8051 e 8751. Neste mesmo ano
também produz o 8087. A APPLE COMPUTER
produz o
APPLE III, que estava destinado ao fracasso.
1981 - A IBM passa a dedicar-se aos sistemas de pequeno porte com o
IBM PC, que consistia da CPU 8088, 64 KB RAM, 40 KB ROM, floppy
5,25" (US$3005).
Microprocessadores
Histórico
1982 - A INTEL inicia a venda do primeiro microcontrolador de 16 bits,
o 8096 (família MCS-96).
1983 - Com começa a distribuir microcontroladores CHMOS, de menor
consumo de energia.
A APPLE COMPUTER produz o LISA, também destinado
ao fracasso. A AT&T começa a distribuir o UNIX System V. A
IBM anuncia o PC XT (US$ 4995) e o PC Jr. (US$1269).
1984 - Surge o IBM PC AT com 80286, 256 KB RAM, floppy de 1,2 MB
(US$ 5469). A APPLE COMPUTER produz o que viria a ser um
grande sucesso: o MACINTOSH (US$ 2495).
Microprocessadores
1985 -
Histórico
A INTEL produz o 80386DX (16 MHz, 6 MIPS).
1986 - A COMPAQ fabrica o primeiro computador 386, o COMPAQ
DESKPRO 386.
1988 -
A INTEL fabrica o 80386SX (16 MHz, 2,5 MIPS).
1989 -
A INTEL fabrica o 80486DX (25 MHz, 20 MIPS).
1991 -
A INTEL fabrica o 80486SX (20 MHz, 16,5 MIPS).
1992 -
A INTEL fabrica o 80486DX2 (50 MHz, 40 MIPS).
1993 -
A INTEL fabrica o PENTIUM (60 MHz, 112 MIPS).
Microprocessadores
Resumo
Microprocessadores
Microprocessador
Definição
Consiste em um circuito integrado, dotado de uma ULA,
uma UCP e registradores (memórias).
Microprocessador
Arquitetura Básica
Diagrama de Blocos de um Microprocessador Básico
Microprocessador
Comunicação
Memória
Periféricos
Comunicação Paralela
Memória
Comunicação Serial
Exemplos: HD IDE e HD SATA
Periféricos
Microprocessador
Comunicação
Problemas:
• Comunicação Paralela;
• Comunicação Serial.
Hoje em dia, a uma tendência para que toda comunicação seja serial;
Exemplos:
• FSB das placas mães; !!!
• Dispositivos de entrada e saídas:
• Pen Driver;
• Impressoras.
Microprocessador
Tipos de Processamento:
• Pipeline (paralelismo)
• Vetorial
Aplicações:
• Manipulação Matemática;
• Manipulação de Áudio e Vídeo;
Processamento
Memórias
Memórias
• Memória RAM
• Memória ROM
RAM e ROM
Memórias
RAM e ROM
Memória RAM (Random Access Memory)
Memória de leitura e escrita, usada para armazenar as constantes e as
variáveis do corrente programa.
Volátil, ou seja o conteúdo presente nesse tipo de memória é perdido
sempre que a alimentação é desligada.
Memórias
RAM e ROM
Memória ROM
• ROM (discordância entre autores)
Características: baixo custo e quando a necessidade de grande quantidade.
• PROM ou OTP
Características: baixo custo em relação eprom e a flash.
• EPROM
• FLASH
Características: custo elevado e de altíssima velocidade.
Memórias
Memória
Barramento
Memória
Microcontrolador
Microcontrolador
Definição
“Podemos definir um microcontrolador como sendo um
computador simplificado, em um único circuito integrado”.
Microcontrolador
Introdução
• O Campo Hoje dos Microcontroladores.
• Desenvolvimento do Circuitos Integrados (INTEGRAÇÃO).
• Surgimentos do Microprocessadores;
• Surgimento dos Primeiros Computadores.
• Microprocessadores mais Periféricos Externos;
• Com o aumento crescente do nível de integração, foi possível a
construção de único circuito integrado dotado de um
microprocessador e alguns periféricos. Mais tarde viria a ser
chamado de MICROCONTROLADOR!
Microcontrolador
Arquitetura do Básica de um Microcontrolador
- Microprocessador
- Memória(RAM e ROM)
- Entradas e saídas(I/0)
- Periféricos para controle
• Temporizadores;
• Conversores A/D;
• Moduladores de largura de pulso (PWM).
Microcontrolador
Arquitetura do Básica de um Microcontrolador
Diagrama em blocos de um sistema controlador
Microcontrolador
Arquitetura do Básica de um Microcontrolador
Harvard
Von - Neumann
As duas principais arquiteturas de microcontroladores.
Microcontrolador
Microcontrolador x Microprocessador
- Microprocessador (MPU): CPU
de se conecta a memórias e
periféricos externos.
- Microcontrolador (MCU):
apresenta uma CPU, memória,
I/O e periféricos encapsulados
em um único componente.
Programação para Hardware
Programação para Hardware
- Linguagem
- Programação voltada para hardware
- Memória
Instrumentação Eletrônica
Componentes
- Resistores
- Diodos
- LED
- Transistores
- Sensores
- Relés
Microcontrolador
Prática