Apostila De 8051

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ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL GETÚLIO VARGAS PROFESSOR: MILTON BARREIRO JUNIOR Microcontrolador 8051 – Teoria e Prática São Paulo 2006 ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL GETÚLIO VARGAS PROFESSOR: MILTON BARREIRO JUNIOR Microcontrolador 8051 – Teoria e Prática São Paulo 2006 SUMÁRIO 1 – INTRODUÇÃO.................................................................. ......................... 1 2 – ARQUITETURA BÁSICA DE UM MICROCONTROLADOR GENÉRICO.. 2 3 – A FAMÍLIA 8051........................................................................ ................. 3 3.1 Organização de Memória................................................................ 4 3.2 Memória de Programa.................................................................... . 6 3.3 Memória de Dados....................................................................... ... 8 3.4 Conjunto de Instruções da Família 8051....................................... 10 3.5 Registrador da palavra de controle (Program Status Word)......... 10 3.6 Modos de Endereçamento.......................................................... .. 11 3.7 Instruções Aritméticas............................................................ ....... 12 3.8 Instruções Lógicas................................................................ ........ 14 3.9 Transferência de Dados Interna e Externa................................... 15 3.10 Instruções Booleanas.................................................................. 17 3.11 Instruções de Salto.................................................................. ... 18 3.12 Oscilador Interno................................................................ ......... 20 3.13 Estrutura de Interrupções........................................................... . 21 4 – DESCRIÇÃO DO HARDWARE................................................................ 24 4.1 Registradores de função especial (SFR)...................................... 24 4.2 Acumulador (ACC).................................................................. ....... 25 4.3 Registrador B (B).................................................................... ........ 25 4.4 Registrador da palavra de controle (PSW).................................... 25 4.5 Stack Pointer (SP) e Data Pointer (DPTR)..................................... 26 4.6 Buffer Serial (SBUF)................................................................. ...... 26 4.7 Port's de I/O (P0, P1, P2, P3)........................................................ 28 4.8 Registradores de Timer e de Controle........................................... 29 4.9 Estrutura e operação dos ports de I/O........................................... 32 4.10 Acesso à memória externa.......................................................... 35 4.11 Temporizadores e Contadores..................................................... 35 4.12 Modos de operação............................................................... ...... 36 4.13 Interface Serial................................................................. ............ 38 4.14 Modos de Operação............................................................... ...... 38 4. 15 Registrador de Controle.............................................................. 43 4.16 Baud Rates.................................................................. ................. 43 4.17 Interrupções........................................................... ...................... 44 4.18 Estrutura de prioridades............................................................ ... 46 4.19 Interrupções externas............................................................... ... 46 4.20 Circuitos de Controle............................................................... ..... 47 4.21 Reset.................................................................. .......................... 47 4.22 Clock.................................................................. .......................... 48 4.23 Operação passo a passo............................................................. 49 4.24 Descrição da pinagem................................................................ . 50 5 – PROGRAMAÇÃO E SIMULAÇÃO............................................................ 52 5.1 "Compilação" E "Linkagem"............................................................ 52 5.2 Diretivas (Ou Pseudo- Instruções).................................................. 53 5.3 Uso Do Compilador E Do Linker (Passo A Passo)........................ 54 5.4 Simulador dos Microcontroladores da família 8051....................... 55 5.5 Operação básica do simulador...................................................... 56 6 – TABELA DE INSTRUÇÕES COMPLETA................................................. 58 7 – ESQUEMA DA CPU MÍNIMA PARA TESTE E CARREGAMENTO DE PROGRAMA.................................................................... .......................................... 70 8 – PROGRAMA TESTE DO SISTEMA MÍNIMO........................................... 71 9 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................... 72 APÊNDICE A........................................................................... .................................. 73 APÊNDICE B........................................................................... .................................. 80 ANEXO 1........................................................................... ........................................ 84 1 – Introdução Podemos considerar os microcontroladores, como sendo uma CPU dedicada e incorporada em um só chip, ou seja, todos os periféricos que nos microprocessadores se encontravam em chips independentes, assim como memórias, temporizadores, portas de comunicação serial, dispositivos de entrada/saída, estão presentes em um único componente. Isso torna o projeto mais compacto, mais dinâmico e com o custo final reduzido, devido aos dispositivos integrados em um só chip. O chip a ser apresentado nessa apostila será o microcontrolador da família 8051, o qual será estudado com mais detalhes nos capítulos a seguir. 2 – Arquitetura básica de um microcontrolador genérico Um microcontrolador genérico é composto pelos seguintes blocos: Unidade Central de Processamento (CPU); Memória de Programa (ROM ou EPROM); Memória de dados (RAM); Linhas de I/O (PORT's); Controle de interrupções; Gerador de clock; Temporizadores (Timer's) e Contadores (counter's). É representada na figura abaixo constituição clássica de um microcontrolador contendo os blocos citados e suas respectivas interligações. As diferenças básicas entre os diversos tipos de microcontroladores disponíveis no mercado são relacionadas à capacidade e tipos de memórias, na quantidade de port's disponíveis, velocidade de operação, e alguns recursos específicos como por exemplo, portas seriais, maior número de contadores, opção de baixo consumo, entre outros. Existem também, os componentes chamados derivativos que, como o próprio nome diz, são microcontroladores derivados dos tipos mais comuns (8048 e 8051), ou seja, a célula básica é o microcontrolador e este é acrescido de outros componentes de acordo com as necessidades. 3 – A Família 8051 Quando temos vários microcontroladores utilizando uma mesma célula, chamamos esse conjunto de componentes de família. Desta forma temos várias famílias como, por exemplo, a família do 8048, do 8051, do 8096, entre outras. Vamos tratar aqui da família do 8051, que será utilizado em nossas aplicações. A tabela abaixo descreve os principais componentes dessa família: "Nome "Versão"Versão"Bytes "Bytes "Timers"Tipo " " "do "sem "EPROM "de "de "16 "de " " "Chip "ROM " "ROM "RAM "Bits "Circui" " " " " " " " "to " " CY – (PSW7): Carry flag, indica "vai um" nas operações aritméticas. AC – (PSW6): Auxiliary carry flag, auxilia nas operações de adição. F0 – (PSW5): Flag de uso geral. RS1 – (PSW4): Seleção do banco de registradores. RS0 – (PSW3): Seleção do banco de registradores. OV – (PSW2): Overflow em operações aritméticas. - – (PSW1): Flag definível pelo usuário. P – (PSW0): Flag de paridade O bit de carry, entre outras funções serve como "vai um" em operações aritméticas, e também como acumulador para um número de operação booleana. Os bits RS0 e RS1 são utilizados para selecionar um entre quatro bancos de registradores, disponíveis nos primeiros 128 bytes de RAM. O bit de paridade indica a quantidade de bits em um no acumulador: se P=1, o acumulador contém um número ímpar de uns; se P=0, o número de uns no acumulador é par. Dois bits do PSW estão disponíveis e podem ser utilizados como flags de uso geral. O PSW encontra-se localizado na área denominada SFR, no endereço D0H. 3.6 – Modos de endereçamento Podemos ter seis modos distintos de endereçamento no 8051. Estes modos são adequados às operações de controle. Endereçamento direto: Neste modo, o operando é especificado por 8 bits de endereço na instrução. Somente a RAM interna e os SFR's podem ser acessados diretamente. Endereçamento indireto: No modo indireto, a instrução especifica um registrador que contém o endereço do operando. Ambas as memórias, interna e externa podem ser acessadas desta forma. O registrador de endereço, para operações de 8 bits, pode ser R0 ou R1, ou ainda o Stack Pointer. Endereços de 16 bits podem ser acessados somente pelo Data Pointer. Instruções de registrador: Os bancos de registradores contêm os registradores de R0 até R7, que podem ser acessados por certas instruções que levam a especificação do registrador junto com o opcode da instrução. As instruções que acessam os registradores dessa forma são eficientes, pois eliminam o byte de endereço. Quando a instrução é executada, um dos oito registradores do banco selecionado é acessado e a seleção do banco é feita por dois bits (RS0 e RS1) no PSW. Instruções de registrador específico: Algumas instruções são especificadas para certos registradores, por exemplo, as instruções que operam com acumulador ou Data Pointer não necessitam um byte de endereço para apontá-las, pois o próprio opcode faz isso. Constantes imediatas: Podemos carregar um registrador com uma constante, diretamente por um simples comando, como por exemplo, mov A, #100, que coloca no acumulador o valor 100 (decimal). Endereçamento indexado: Somente a memória de programa (ROM) pode ser acessada desta forma e somente pode ser lida. Este modo de endereçamento é destinado à leitura de tabelas. Um registrador de 16 bits (DPTR ou PC) indica o endereço de base da tabela e o acumulador é carregado com o valor da tabela. 3.7 – Instruções aritméticas O conjunto de instruções aritméticas é listado na tabela a seguir. A tabela indica o modo de endereçamento que pode ser utilizado com cada instrução, para acessar o byte operando. Por exemplo, a instrução Add A, ; pode ser escrita como: "Add A, 7FH "(endereçamento direto) " "Add A, @R0 "(endereçamento indireto) " "Add A, R7 "(endereçamento por " " "registrador) " "Add A, #127 "(constante imediata) " "Mnemônico "Operação "Modo de "Tempo de " " " "Endereçamento "Execução " "ADD A, "A = A + "Dir / Ind / Reg"1 " " " "/ Imm " " "ADDC A, "A = A + + C "Dir / Ind / Reg"1 " " " "/ Imm " " "SUBB A, "A = A - - C "Dir / Ind / Reg"1 " " " "/ Imm " " "INC A "A = A + 1 "Acumulador "1 " "INC " = + 1 "Dir / Ind / Reg"1 " "INC DPTR "DPTR = DPTR + 1 "Data Pointer "2 " "DEC A "A = A - 1 "Acumulador "1 " "DEC " = - 1 "Dir / Ind / Reg"1 " "MUL AB "B e A = B x A "Acumulador e B "4 " "DIV AB "A = INT [A/B] "Acumulador e B "4 " " "B = MOD [A/B] " " " "DA A "Ajuste decimal "Acumulador "1 " Os tempos de execução indicados consideram um clock de 12MHz. Todas as instruções aritméticas são executadas num tempo de 1(s com exceção da instrução INC DPTR que consome 2(s, e as instruções de multiplicação e divisão que são efetuadas em 4(s. Perceba que qualquer byte no espaço de memória interno pode ser incrementado ou decrementado sem o uso do acumulador. Inclusive o registrador de 16 bits DPTR pode ser incrementado desta forma. A instrução MUL AB opera com os registradores A e B e põe o resultado (16 bits) nos registradores B (byte high) e A (byte low) concatenados. A instrução DIV AB divide A por B e coloca o quociente (resultado da divisão inteiro em 8 bits) no acumulador e o resto (8 bits) no registrador B. Devido às suas características, a operação de divisão é mais utilizada em conversões de radicais e operações de deslocamento programáveis, do que na divisão aritmética propriamente dita. A instrução de ajuste decimal DA A é utilizada na aritmética BCD, quando utilizamos esta aritmética, as operações ADD e ADDC devem, obrigatoriamente, ser seguidas por uma operação de ajuste decimal, para que os resultados continuem em BCD. Note que o ajuste decimal não converte o número binário em BCD, mas corrige os erros de aproximação ocorridos nos registradores. 3.8 – Instruções lógicas A tabela a seguir mostra uma lista de instruções lógicas do 8051. " " "Modos de "Tempo de " "Mnemônico "Operação "Operação "Execução " "ANL A, "A = A and "Dir / Ind / Reg /"1 " " " "Imm " " "ANL , A " = and A "Direto "1 " "ANL , " = and "Direto "2 " "#DATA "#DATA " " " "ORL A, "A = A or "Dir / Ind / Reg /"1 " " " "Imm " " "ORL , A " = or A "Direto "1 " "ORL , " = or "Direto "2 " "#DATA "#DATA " " " "XRL A, "A = A xor "Dir / Ind / Reg /"1 " " " "Imm " " "XRL , A " = xor A "Direto "1 " "XRL , " = xor "Direto "2 " "#DATA "#DATA " " " "CLR A "A = 00H "Acumulador "1 " "CPL A "A = not A "Acumulador "1 " "RL A "Roda Acum. à esquerda "Acumulador "1 " " "1 bit " " " "RLC A "Roda Acum. à esquerda "Acumulador "1 " " "c/ carry " " " "RR A "Roda Acum. à direita 1"Acumulador "1 " " "bit " " " "RRC A "Roda Acum. à direita "Acumulador "1 " " "c/ carry " " " "SWAP A "Swap nibbles in A "Acumulador "1 " Todos os modos de endereçamento podem ser utilizados e as instruções são executadas em tempo de 1 a 2 (s. Estas instruções podem ser executadas em qualquer byte de memória interna ou na área de SFR. O conjunto de instruções permite que sejam realizadas todas as operações lógicas e ainda a instrução SWAP A, que inverte os nibbles alto e baixo do acumulador, operação útil quando operamos com o código BCD. 3.9 – Transferência de dados interna e externa A tabela a seguir mostra as instruções disponíveis para movimentação de dados entre os espaços de memória interna. "Mnemônico "Operação "Modo de "Tempo de " " " "Endereçamento "Execução " "MOV A, "A = "Dir / Ind / Reg /"1 " " " "Imm " " "MOV , A " = A "Dir / Ind / Reg "1 " "MOV , " = "Dir / Ind / Reg /"2 " " " "Imm " " "MOV DPTR, #DATA"DPTR = 16 bit Const "Constante "2 " " " "imediata " " "PUSH "INC SP: MOV @SP, "Direto "2 " " " " " " "POP "MOV , @SP: DEC "Direto "2 " " "SP " " " "XCH A, "Acc e trocam "Dir / Ind / Reg "1 " " "os dados " " " "XCHD A, @RI "Acc e trocam "Indireto "1 " " "os nibbles " " " " "baixos " " " A instrução MOV , permite que os dados sejam transferidos entre quaisquer dos registradores da RAM interna ou dos SFR, sem o uso do acumulador, lembrando que os 128 bytes superiores podem ser acessados apenas por endereçamento indireto e os SFR apenas por endereçamento direto. A área de stack reside na própria RAM interna e as instruções de PUSH primeiro incrementam o stack pointer, então copia o byte no stack. As instruções de PUSH e POP usam apenas o endereçamento direto para identificar o byte que está sendo manipulado, enquanto que o stack é acessado por endereçamento indireto através do registrador SP. Isto significa que o stack vai para os 128 bytes altos (se existirem) mas não para a área de SFR. Nos dispositivos onde não está implementado a área alta, os bytes "PUSHed" são perdidos e os bytes "POPed" são indeterminados. As transferências de dados incluem movimentações em 16 bits, que podem ser utilizadas para inicializar o Data Pointer (DPTR), para o uso de tabelas na memória de programa, ou para acesso à memória de dados externa. A instrução XCH A, resulta na troca dos dados entre o acumulador e o byte endereçado. A instrução XCHD A, @RI é similar, com a diferença que apenas os nibbles baixos estão envolvidos na operação. Esta instrução facilita a manipulação de dados, de forma a economizar instruções nos programas. A memória externa pode ser acessada por endereçamento indireto, utilizando 8 ou 16 bits de endereço. A escolha recai no uso de endereçamento de um byte, através de @Ri, onde Ri pode ser R0 ou R1 do banco de registradores selecionado, ou um endereço de 2 bytes (16 bits) colocado no Data Pointer (DPTR). A desvantagem do uso do endereçamento de 16 bits está no fato de que, se utilizarmos um pequeno espaço de memória, ainda assim o port 2 será inteiramente indisponibilizado para uso. No endereçamento de 8 bits, sacrificamos apenas algumas linhas do port 2. A tabela abaixo indica as instruções de movimentação de dados em memória externa. Todas as instruções são executadas em 2(s, com um clock de 12MHz. "Largura do Endereço "Mnemônico "Operação " "8 Bits "MOVX A, @Ri "Lê RAM Externa (Ri) " "8 Bits "MOVX @Ri, A "Escreve RAM Externa (Ri) " "16 Bits "MOVX A, @DPTR "Lê RAM Externa (DPTR) " "16 Bits "MOVX @DPTR, A "Escreve RAM Externa (DPTR) " Em todos os acessos à RAM externa, utilizamos sempre o acumulador como registrador intermediário. Os pulsos de READ ou WRITE são ativos somente durante a execução da instrução MOVX. Normalmente estes sinais estão inativos e se não forem utilizados, podem ser configurados como linhas de I/O extra. Existem ainda duas instruções que estão disponíveis para leitura de tabelas na memória de programa. Estas instruções permitem apenas a leitura de dados na memória de programa (ROM), não permitindo a atualização dos mesmos. O mnemônico é MOVC (mov constant), e pode se apresentar de duas formas: MOVC A, @A + DPTR MOVC A, @A + PC A diferença está no registrador auxiliar utilizado durante a leitura, que pode ser o DPTR ou o PC. A primeira instrução permite o acesso a tabelas de até 256 itens, sendo que o DPTR indica o início da tabela, e o acumulador indica o off-set do endereço desejado. Com a variação (incremento) do acumulador, podemos ler a tabela inteira mantendo o DPTR fixo. A outra instrução, utiliza o acumulador como base de endereçamento e o PC como off-set, de forma que a leitura de tabelas deve ser feita por sub- rotinas como a que se segue: MOV A, valor inicial CALL tabela A rotina "tabela" seria: "tabela"MOVC A, @A + PC " ": "RET " Este tipo de tabela pode conter até 255 itens, lembrando que neste caso, não podemos utilizar o valor "0" da tabela, que variará entre 1 e 255. Um valor colocado no off-set 0 não será lido. 3.10 – Instruções Booleanas A família 8051 contém um processador booleano completo. Um processador booleano consiste num elemento que permite a manipulação direta de um único bit dentro da palavra que pode ser de 8 ou mais bits (byte). A RAM interna contém 128 bits endereçáveis e o espaço SFR contém mais 128. Todos os port's são bits endereçáveis, e cada um pode ser tratado como um port separado. As instruções que acessam esses bits não são apenas seqüências de desvios condicionais, mas um completo conjunto de instruções como indicado na tabela abaixo: "Mnemônico "Operação "Tempo de " " " "Execução " "ANL C, bit "C = C and bit "2 " "ANL C, /bit "C = C and not bit "2 " "ORL C, bit "C = C or bit "2 " "ORL C, /bit "C = C or not bit "2 " "MOV C, bit "C = bit "1 " "MOV bit, C "bit = C "2 " "CLR C "C = 0 "1 " "CLR bit "bit = 0 "1 " "SETB C "C = 1 "1 " "SETB bit "bit =1 "1 " "CPL C "C = not C "1 " "CPL bit "bit = not bit "1 " "JC REL "Jump If C = 1 "2 " "JNC REL "Jump If C = 0 "2 " "JB bit, REL "Jump If bit = 1 "2 " "JNB bit, REL "Jump If bit = 0 "2 " "JBC bit, REL "Jump If bit = 1 : CLR"2 " " "bit " " Este tipo de operação de bit não é facilmente obtido em arquiteturas de microprocessador. Todos os bits são acessados diretamente nos endereços 00H até 7FH na área dos 128 bytes inferiores e de 80H até FFH no espaço SFR. Desta forma podemos com as instruções de programa, implementar circuitos lógicos dentro do microcontrolador, evitando o uso de circuitos discretos ou PAL's. 3.11 – Instruções de Salto Podemos utilizar 3 tipos de instruções de desvio, quando endereçamos um programa no microcontrolador. Estas instruções diferem entre si no formato do endereço de destino. A instrução SJMP (Short Jump) é composta por dois bytes, constituindo um byte de opcode e um byte de off-set. Este fato limita o espaço de endereçamento em valores de -127 até +127 bytes em torno da instrução seguinte ao SJMP. Quando utilizamos a instrução LJMP (Long Jump) temos um comprimento de 3 bytes, que consiste de dois bytes de endereço e um byte de opcode, permitindo o endereçamento de 64Kbytes de memória de programa. A instrução AJMP (Absolute Jump) é codificada em 2 bytes sendo que o endereço é formado por 11 bits e os 5 bits restantes utilizados no opcode. A tabela abaixo indica as instruções de salto disponíveis. "Mnemônico "Operação "Tempo de " " " "Execução " "JMP end "Salto para end "2 " "JMP @A + DPTR "Salto para A + DPTR "2 " "CALL end "Chama subrotina no endereço "2 " " "end " " "RET "Retorno de subrotina "2 " "RETI "Retorno de interrupção "2 " "NOP "Sem operação "1 " Em todos os casos, o programador especifica o endereço de destino para o assembler da mesma forma, por um "label" ou uma constante de 16 bits. O assembler colocará o endereço de destino no formato correto para cada instrução, e se o formato não comportar o valor, aparecerá a mensagem "Destination out of range". Temos ainda as instruções LCALL, que permite a chamada de subrotinas em qualquer posição dos 64Kbytes de memória, e ACALL, que se utiliza do mesmo formato de endereçamento de 11 bits utilizado no AJMP. As subrotinas devem ser finalizadas com o comando RET, e deve-se lembrar que cada chamada necessita de um RET, sem o qual o programa se perde. A instrução RETI é utilizada como retorno da rotina de interrupção. A única diferença entre a instrução RET e a RETI, é que a RETI informa ao sistema de controle de interrupção que a interrupção em progresso foi atendida. Os saltos acima listados são chamados de saltos incondicionais, pois não dependem de nenhuma verificação de condições anteriores. Os chamados saltos condicionais, dependentes da verificação de certos bits de controle, e estão listados a seguir: "Mnemônico "Operação "Modo de "Tempo de " " " "Endereçamento "Execução " "JZ rel "Salto se A=0 "Acumulador "2 " "JNZ rel "Salto se A não 0 "Acumulador "2 " "DJNZ , rel "Decrementa e salta se"Direto "2 " " "não 0 "Registrador " " "CJNE A, , rel"Salta se A diferente "Direto Imediato "2 " " "de " " " "CJNE , #DATA,"Salta se "Indireto "2 " "rel "diferente de #DATA "Registrador " " Não existe bit de zero no registrador PSW, portanto as instruções JZ e JNZ devem testar o dado do acumulador para estas condições. A instrução DJNZ é adequada para controle de loops, pois sua configuração de dupla função (decrementa e testa) torna fácil a execução de loops. A instrução CJNE pode ser utilizada para controle de loops ou para teste condicional de bytes, na forma de "maior que" ou "menor que", pois existe a indicação de maior ou menor pelo bit de CARRY, localizado no PSW. 3.12 – Oscilador Interno Todos os membros da família 8051 possuem um oscilador interno que pode ser utilizado como fonte de clock para a CPU, bastando para isso que se implemente a configuração abaixo: Se ao invés de utilizarmos o oscilador interno, utilizamos outro gerador qualquer (para sincronizar com outros circuitos, por exemplo) devemos ter o cuidado de interligar a entrada no pino certo. Este fato é importante, pois este pino muda conforme o tipo de chip utilizado, por exemplo, com chips HMOS (8051) devemos ligar a entrada de clock ao pino XTAL2, enquanto que em circuitos CMOS (80C51), o clock deve ser colocado no pino XTAL1. A figura abaixo indica a correta montagem destas entradas nos diversos componentes. 3.13 – Estrutura de Interrupções A família 8051 atende a cinco entradas de interrupções distintas, duas externas, duas relativas aos dois timers, e uma relativa ao canal serial interno. Cada interrupção pode ser habilitada ou desabilitada individualmente, setando ou resetando um bit no registrador denominado IE (Interrupt Enable) dentro do SFR. Este registrador contém ainda um bit que habilita todas as interrupções, e sua estrutura completa é mostrada abaixo. O bit em 0 desabilita a interrupção e o bit em 1 habilita a interrupção. "EA "- "- "ES "ET1 "EX1 "ET0 "EX0 " EA – (IE.7) Habilita todas as interrupções globais quando em 1; ES – (IE.4) Interrupção do port serial; ET1 – (IE.3) Interrupção do timer 1; EX1 – (IE.2) Interrupção externa 1; ET0 – (IE.1) Interrupção do timer 0; EX0 – (IE.0) Interrupção externa 0. Cada fonte de interrupção pode ser programada quanto à sua prioridade de atendimento, por um outro registrador localizado na área de SFR e denominado IP (Interrupt Priority). A rotina de prioridade de interrupção determina que se uma interrupção de baixo nível estiver sendo executada, esta pode ser interrompida por uma interrupção de alto nível, sendo continuada após o término da mesma. O contrário não é verdadeiro, ou seja, uma interrupção de alto nível não é interrompida por uma interrupção de nível inferior, nem igual ao dela. Se duas interrupções de mesmo nível são recebidas simultaneamente, uma sequência de pool interna determina qual será atendida em primeiro lugar. A figura abaixo ilustra o conteúdo do registrador IP. O Bit em 0 desabilita a interrupção e o bit em 1 habilita a interrupção. "- "- "- "PS "PT1 "PX1 "PT0 "PX0 " PS – (IP.4) Prioridade de interrupção do canal serial; PT1 – (IP.3) Prioridade de interrupção timer 1; PX1 – (IP.2) Prioridade de interrupção externa 1; PT0 – (IP.1) Prioridade de interrupção do timer 0; PX0 – (IP.0) Prioridade de interrupção externa 0. Quando em operação, todos os flags de interrupção estão retidos no sistema de controle de interrupção durante o estado de cada ciclo de máquina. As amostras são "pooladas" durante o ciclo seguinte, e se uma delas se encontrar setada, o sistema de interrupção gera um LCALL para o endereço apropriado na memória de programa, a menos que outra condição bloqueie a interrupção. Esta LCALL gerada por hardware resulta na transferência do conteúdo do registrador PC para o Stack e recarrega o PC com o primeiro endereço da rotina de interrupção. Cada rotina de uma dada interrupção começa num endereço fixo. Somente o PC é transferido automaticamente para o stack, então devemos nos lembrar de salvar os registradores importantes em cada rotina de interrupção. Salvando apenas o PC, torna-se mais simples a aplicação destas rotinas nas funções mais comuns de controle, onde não necessitamos grandes recursos de software, pois precisamos apenas setar um pino, ou recarregar um timer, ou ler um canal serial, por exemplo. A figura a seguir indica como atuam os registradores no controle do hardware de interrupção: 4 – Descrição do Hardware A descrição a seguir mostra as características construtivas do microcontrolador 8051. 4.1 – Registradores de função especial (Special Function Register – SFR) A figura abaixo indica a disposição do registrador de funções especiais (SFR). Na área de SFR, nem todos os endereços estão ocupados, de forma que estes endereços não estão implantados no chip. Estes espaços destinam-se a acessórios que encontramos em outros componentes da família. Vamos descrever os nomes e funções de cada registrador. "Endere"F8H "F9H "FAH "FBH "FCH "FDH "FEH " "ço " " " " " " " " CY – (PSW7): Carry flag, indica "vai um" nas operações aritméticas. AC – (PSW6): Auxiliary carry flag, auxilia nas operações de adição. F0 – (PSW5): Flag de uso geral. RS1 – (PSW4): Seleção do banco de registradores em uso. RS0 – (PSW3): Seleção do banco de registradores em uso. OV – (PSW2): Overflow em operações aritméticas. - – (PSW1): Flag definível pelo usuário. P – (PSW0): Flag de paridade, indica o número de bits em "1" no acumulador. "RS0 "RS1 "Banco Selecionado "Endereço " "0 "0 "Banco 0 "00H até 07H " "0 "1 "Banco 1 "08H até 0FH " "1 "0 "Banco 2 "10H até 17H " "1 "1 "Banco 3 "18H até 1FH " 4.5 – Stack Pointer (SP) e Data Pointer (DPTR) O Stack Pointer (ponteiro de pilha) é incrementado antes do armazenamento dos dados em uma instrução PUSH ou CALL. Observe que o Stack pode ser alocado em qualquer região da memória RAM, o ponteiro é sempre inicializado no endereço 07H, e o Stack começa no endereço 08H. O Data Pointer consiste em dois registradores de 8 bits (DPH byte alto, e DPL byte baixo), que podem ser manipulados tanto como dois registradores separados de 8 bits como um único de 16 bits. 4.6 – Buffer Serial (SBUF) O Buffer de dados serial (Serial data BUFfer) consiste de dois registradores separados, o buffer de transmissão e o buffer de recepção. Quando um dado é colocado no buffer serial, ele vai diretamente para o buffer de transmissão serial, e quando ele chega ao buffer de recepção, ele é colocado diretamente no SBUF. Existe um registrador que controla todas as operações da interface serial chamado SCON (Serial CONtrol). Seu conteúdo é descrito a seguir. "SM0 "SM1 "SM2 "REN "TB8 "RB8 "TI "RI " SM0 – (SCON.7): Modo de operação da interface serial. SM1 – (SCON.6): Modo de operação da interface serial. SM2 – (SCON.5): Modo de operação da interface serial. REN – (SCON.4): Habilitação de recepção. TB8 – (SCON.3): É o nono bit transmitido (stop bit). RB8 – (SCON.2): É o nono bit recebido. TI – (SCON.1): Flag indicando fim de transmissão. RI – (SCON.0): Flag indicando buffer de recepção cheio. "SM0 "SM1 "Modo "Descrição "Frequência " "0 "0 "0 "Shift "Freq. Oscilador /12 " " " " "Register " " "0 "1 "1 "8 bit UART "Variável " "1 "0 "2 "9 bit UART "Freq. Oscilador /64 ou" " " " " "32 " "1 "1 "3 "9 bit UART "Variável " 4.7 – Portos de E/S (P0, P1, P2, P3) Os portos P0, P1, P2 e P3 são latches dos seus respectivos portos físicos. Escrevendo um bit "1" no SFR, o pino de saída do porto respectivo irá para "1" imediatamente. Quando este port for acessado para leitura, o estado do pino externo é armazenado no registrador correspondente. A estrutura dos port's é ilustrada abaixo. Todos os 4 port's são bidirecionais e consistem num latch (que é o próprio SFR), num driver de saída e num driver de entrada. Os drivers de saída dos port's P0 e P2 e o driver de entrada do port P0, são utilizados durante o acesso à memória externa. 4.8 – Registradores de Timer e de Controle Os pares de registradores (TH0, TL0, e TH1, TL1) são registradores de contagem de 16 bits, nos quais programamos os valores de contagem/temporização dos respectivos contadores. Existem outros registradores de funções específicas de controle de alguns módulos do microcontrolador. Vamos descrever cada um desses registradores. O registrador IP (Interrupt Priority), define um dos dois níveis possíveis para cada interrupção, de acordo com a descrição abaixo. "- "- "PT2 "PS "PT1 "PX1 "PT0 "PX0 " PT2 – (IP5): Define nível de prioridade do timer 2 (somente no 8052). PS – (IP4): Define o nível de prioridade do port serial. PT1 – (IP3): Define o nível de prioridade do timer 1. PX1 – (IP2): Define o nível de prioridade da interrupção externa 1. PT0 – (IP1): Define o nível de prioridade do timer 0. PX0 – (IP0): Define o nível de prioridade da interrupção externa 0. Já o registrador IE (Interrupt Enable), permite a habilitação ou desabilitação individual de cada uma das fontes de interrupção. Através de um bit neste mesmo registrador podemos atuar sobre todas as interrupções de maneira global. "EA "- "ET2 "ES "ET1 "EX1 "ET0 "EX0 " EA – (IE7): Desabilita todas as interrupções quando em 0. ET2 – (IE5): Habilita ou desabilita a interrupção do timer 2 (somente 8052). ES – (IE4): Habilita ou desabilita a interrupção do port serial. ET1 – (IE3): Habilita ou desabilita a interrupção do timer 1. EX1 – (IE2): Habilita ou desabilita a interrupção externa 1. ET0 – (IE1): Habilita ou desabilita a interrupção do timer 0. EX0 – (IE0): Habilita ou desabilita a interrupção externa 0. O registrador TMOD (Timer MODe), permite o controle do modo de operação dos timers existentes no microcontrolador, bem como a definição quanto à operação como timer ou como contador. "Gate "C/T "M1 (1)"M0 (1)"Gate "C/T "M1 (0)"M0 (0)" "(1) "(1) " " "(0) "(0) " " " Gate: Permite o disparo do timer por hardware (gate=1), ou por software (gate=0), via registrador TCON. C/T: Em 0 opera como timer, em 1 opera como contador. M1: Modo de operação. M0: Modo de operação. "M1 "M0 "Modo de Operação " "0 "0 "0 – Timer de 13 bits compatível com o 8048. " "0 "1 "1 – Timer/counter de 16 bits. " "1 "0 "2 – Timer/counter de 8 bits auto reload. " "1 "1 "3 – No timer 0, TL0 define um contador de 8 bits e TH0 é" " " "controlado pelos bits de controle do timer 1. O timer 1" " " "está parado. " A operação dos timers/counters dependem também de um registrador denominado TCON (Timer CONtrol), utilizado para configurá-lo e monitorar suas condições de funcionamento. Neste mesmo registrador encontramos os flags de interrupções externas, os quais estão ativos quando da ocorrência da interrupção. "TF1 "TR1 "TF0 "TR0 "IE1 "IT1 "IE0 "IT0 " TF1 – (TCON.7): Flag de overflow do timer 1. Seta quando overflow. TR1 – (TCON.6): Bit de disparo do timer 1. TF0 – (TCON.5): Flag de overflow do timer 0. Seta quando overflow. TR0 – (TCON.4): Bit de disparo do timer 0. IE1 – (TCON.3): Flag da interrupção externa 1. IT1 – (TCON.2): Seleciona o tipo de interrupção 1 (borda ou nível). IE0 – (TCON.1): Flag da interrupção externa 0. IT0 – (TCON.0): Seleciona o tipo de interrupção 0 (borda ou nível). O registrador de controle da interface serial SCON (Serial CONtrol), permite a programação das características funcionais da interface serial do microcontrolador. Normalmente devemos utilizar este registrador para definir que tipo de UART vamos utilizar, e verificar o status da transmissão pelos bits de controle, presentes neste mesmo registrador. "SM0 "SM1 "SM2 "REN "TB8 "RB8 "TI "RI " SM0 – (SCON.7): Modo de operação do port serial. SM1 – (SCON.6): Modo de operação do port serial. SM2 – (SCON.5): Usado nos modos 2 e 3 para multiprocessamento. REN – (SCON.4): Habilita ou desabilita a recepção definido por soft. TB8 – (SCON.3): É o nono bit transmitido (stop bit) definido por soft. RB8 – (SCON.2): É o stop bit recebido do hardware para sinalização. TI – (SCON.1): Setado pelo hardware no fim da transmissão. RI – (SCON.0): Setado pelo hardware no fim da recepção. "SM0 "SM1"Modo "Descrição "Frequência " "0 "0 "0 "Shift Register "Freq. Oscilador /12 " "0 "1 "1 "8 bit UART "Variável " "1 "0 "2 "9 bit UART "Freq. Oscilador /64 " " " " " "ou 32 " "1 "1 "3 "9 bit UART "Variável " Existe ainda um registrador para controle genérico das funções de alimentação do microcontrolador. O registrador PCON (Power CONtrol) é bastante utilizado quando optamos pela utilização da tecnologia CHMOS (80C51 por exemplo), para garantir baixo consumo em circuitos alimentados por bateria, ou ainda que permaneçam um grande período em "stand-by". "SMOD "- "- "- "GF1 "GF0 "PD "IDL " SMOD: Dobra o baud rate quando utilizamos o timer 1. GF1: Flag de uso geral. GF0: Flag de uso geral. PD: Ativa o modo de operação Power Down (só nos CHMOS). IDL: Ativa o modo de operação IDLE (só nos CHMOS). 4.9 – Estrutura e operação dos ports de I/O Os quatro ports presentes no 8051 são bidirecionais, consistindo cada um de um latch (que é o próprio registrador Px no SFR), em um driver de saída e em um buffer de entrada. Para acessar a memória externa, utilizamos os ports P0 e P2, sendo que o port P0 leva os dados e endereços multiplexados, enquanto que o port P2 leva à memória o restante dos endereços. Fica claro que quando utilizamos os microcontroladores sem memória interna (80C31 por exemplo) o port P2 tem seu uso restrito para endereçamento. O port P3 é um port multifuncional, ou seja, seus pinos não são apenas pinos de entrada e saída, mas tem diversas funções específicas, que estão listadas abaixo: P3.0 – RXD – entrada do port serial P3.1 – TXD – saída do port serial P3.2 – INT0 – entrada da interrupção externa 0 P3.3 – INT1 – entrada da interrupção externa 1 P3.4 – T0 – entrada do Timer/counter 0 P3.5 – T1 – entrada do Timer/counter 1 P3.6 – WR – sinal de escrita para memória externa P3.7 – RD – sinal de leitura para memória externa Os portos 1, 2 e 3 são providos de resistores pull-up internos, enquanto que o port 0 apresenta saídas em open drain. Qualquer uma das linhas pode ser usada independentemente como entrada ou saída, uma vez que os ports são endereçáveis por bit (bit addressable). Para utilizarmos os ports como entradas, devemos colocar nível lógico "1" no latch de entrada, para que o pino fique em nível alto pelo resistor de pull-up, mas possa ser colocado em nível baixo pela ação de um sinal externo. No port 0, não existe o resistor de pull-up interno, de forma que torna-se obrigatório o uso de pull-up's externos. Quando ocorre o endereçamento, a estrutura do port permite que sejam colocados "1's" ou "0's" conforme a necessidade. A estrutura dos ports está representada a seguir, ilustrando o funcionamento dos mesmos. Para escrever um dado em um dispositivo através de um dos ports, devemos simplesmente mover o dado para o registrador respectivo no SFR. Devemos lembrar sempre que os valores de corrente fornecidos pelos port's são da ordem de miliampères, de forma que precisamos de drivers de corrente na maioria dos casos. Os resistores pull-up internos fornecem baixos valores de corrente e na maioria dos projetos determinamos a ativação dos dispositivos de saída em níveis baixos, pois neste caso a corrente pode ser significativamente maior. Os buffers de saída dos ports 1, 2 e 3 fornecem corrente suficiente para 4 cargas TTL cada um, enquanto que o port 0 pode fornecer corrente para até 8 cargas TTL. Algumas instruções de leitura no port, realizam uma leitura no latch (registrador), enquanto outras realizam a leitura diretamente no pino do CI. As instruções que realizam a leitura no latch, lêem este valor, processam, e depois se for necessário rescrevem-no no latch. São chamadas de "read-modify-write", e estão listadas a seguir: ANL – "E" lógico ORL – "Ou" lógico XRL – "Ou Exclusivo" lógico JBC – Jump se bit =1 e limpa o bit CPL – Complementa o bit INC – Incremento DEC – Decremento DJNZ – Decrementa e salta se não zero MOV, Px,y, C – Move carry bit para o bit y do port x CLR Px,y – Limpa bit y do port x SETB Px,y – Seta bit y do port x A razão pela qual as instruções acima são direcionadas preferencialmente ao latch é evitar uma má interpretação do nível lógico no pino. Um exemplo disso é quando utilizamos transistores na saída dos microcontroladores, e escrevemos nível "1" na base do mesmo. A tensão neste pino pode ser confundida com nível "0" facilmente, enquanto que se a mesma for lida no latch, representará o valor real do sinal no pino. 4.10 – Acesso à memória externa Podemos ter dois tipos de acesso à memória externa, acesso à memória de programa externa (ROM, EPROM) e acesso à memória de dados externa (RAM). Acessos à ROM externa utilizam o sinal PSEN como strobe de leitura, enquanto que utilizamos o sinal RD ou WR como strobe quando acessamos a memória RAM. Buscas à memória externa de programa utilizam sempre endereços de 16 bits, e os acessos à memória de dados podem utilizar 8 ou 16 bits de endereço. Quando utilizamos acessos de 16 bits, o byte alto de endereço é exibido pelo porto 2, que fica indisponível como port de I/O genérico. Quando utilizamos acessos em 8 bits, o valor do port 2 existente no latch do seu respectivo SFR é mantido de forma que podemos implementar um sistema de gerenciamento com facilidade. Em qualquer dos casos, o port 0 contém o byte baixo de endereços multiplexado com os dados, e nesta função utilizamos um dos FETs internos com pull-up de forma que não se orna necessária a adição de pull-up externo (se forem realizadas apenas operações de busca na memória, o que não é muito comum). O sinal de ALE deve ser utilizado para capturar o endereço válido no latch externo. Durante qualquer acesso à memória externa, é escrito o byte 0FFH no latch do port 0 (SFR), destruindo a informação presente neste port, portanto, devemos salvar qualquer informação útil existente no port 0 antes de acessar a memória externa. A memória de programa externa é acessada sempre em duas condições: quando o sinal EA estiver ativo (nível baixo), ou o contador de programa PC apresentar um número maior do que 0FFFH. 4.11 – Temporizadores e Contadores O microcontrolador 8051 tem 2 temporizadores/contadores de 16 bits, timer 0 e timer 1. Os dois podem ser programados para operar como temporizadores ou contadores independentemente. Na função de timer, o registrador é incrementado a cada ciclo de máquina, de forma que podemos imaginar o timer como um "contador de ciclos de máquina". Como um ciclo de máquina consiste de 12 períodos do oscilador, podemos calcular facilmente a frequência do nosso timer. Na função de contador, o registrador é incrementado a cada transição de 1 para 0 no correspondente pino de entrada. Desta forma, cada leitura toma o tempo de dois ciclos de máquina, limitando a frequência máxima de amostragem a 1/24 da frequência de clock. 4.12 – Modos de operação Podemos ter quatro modos distintos de operação dos timer's selecionados pelo registrador TMOD. Modo 0: No modo 0, o timer é um contador de 8 bits com um divisor por 32, executando na realidade, um timer de 13 bits, compatível com o timer do 8048, como indicado na figura abaixo: Neste modo, quando o contador passa de todos os bits em 0, o flag respectivo TFx é setado no registrador TCON. O disparo do timer é feito por outro bit no registrador TCON, o bit TRx (Timer Run). O bit Gate, presente no registrador TMOD permite o uso de uma interrupção conjuntamente com o timer. Devemos lembrar sempre de programar TMOD antes de programar TCON para disparo do timer. O registrador de 13 bits consiste nos 8 bits de THx e nos 5 bits mais baixos de TLx, sendo os 3 bits restantes do registrador TLx ignorados. Modo 1: No modo 1, os timer se comportam da mesma forma que no modo 0, exceto pelo fato de que os registradores agora utilizam a totalidade dos 16 bits disponíveis para cada um dos contadores. Modo 2: O modo 2 configura o registrador do timer como um contador de 8 bits (TLx) com recarga automática, como mostrado na figura abaixo: Quando ocorre o overflow de TLx, o flag TLx é setado e o conteúdo de TLx é recarregado com o valor de THx, que deve ser anteriormente carregado por software. O valor de THx permanece inalterado. Modo 3: O modo 3 deve ser utilizado quando necessitamos de um outro contador no 8051. Quando ativamos o modo 3, estabelecemos dois contadores separados, um para o THx e outro para o TLx. O timer procedente de TLx utiliza para seu controle, os bits C/T, Gate, TR0, INTx e TFx, relativos ao timer 0, enquanto que o timer relativo ao registrador THx, utiliza os bits de controle relativos ao timer 1. A figura abaixo ilustra a lógica de atuação deste modo. 4.13 – Interface Serial A interface serial presente no microcontrolador é do tipo full-duplex, pode transmitir e receber dados simultaneamente, com buffer de recepção, ou seja, pode começar a receber um segundo byte antes de ler o primeiro byte do buffer. Os buffers de transmissão e recepção são comandados pelo registrador SBUF no SFR. Escrita no SBUF carrega o buffer de transmissão, enquanto que leituras no SBUF acessam um registrador de recepção separado fisicamente. A interface serial pode operar em 4 modos distintos, e em qualquer dos modos a transmissão é iniciada por qualquer instrução que utilize o SBUF como registrador de destino. A recepção se dá quando chega um dado no SBUF. 4.14 – Modos de Operação Podemos operar com a interface serial interna do microcontrolador, de quatro modos diferentes: Modo 0: Neste modo, os dados manipulados entram pelo pino RXD, enquanto que o pino TXD é utilizado como saída. Temos então a transmissão de 8 bits, sendo que o primeiro bit é o LSB, e a frequência de baud rate é fixa em 1/12 da frequência do oscilador. A transmissão é iniciada por qualquer instrução que utilize o SBUF como registrador de destino. Imediatamente após esta instrução, é colocado um bit "1" na nona posição do shift register e o bloco de controle de transmissão começa a transmissão. Os bits de dados são deslocados para a direita e são colocados zeros nas posições desocupadas, até que se chegue no MSB. Esta condição avisa para o bloco de controle que deve ser efetuado um deslocamento, e em seguida é setada a flag TI. Todo este processo ocorre no tempo de 10 ciclos de máquina. A recepção começa quando a condição REN é igual a "1" e o flag RI é igual a "0". Os dados recebidos são deslocados e após a chegada do último bit, o flag de recepção RI é setado, indicando que existem dados no buffer de recepção. A figura abaixo ilustra o processo. Modo 1: Dez bits são recebidos pelo pino RXD, ou transmitidos pelo pino TXD; um start bit (0), 8 bits de dados (LSB primeiro), e um stop bit. Na recepção, o stop bit vai para a posição RB8 no registrador SCON, e o baud rate é determinado pelo timer 1, na maioria dos casos (podem ser utilizados também o timer 2 ou ambos no 8052). A transmissão ocorre da mesma forma que no modo anterior, exceto ao fato de que não existe uma linha de clock sincronizando os dois circuitos. Este sincronismo é função de bits de start e stop, presentes em cada transmissão. Após a transmissão do último bit (stop bit) o flag TI é setado no registrador SCON. A recepção é iniciada com a detecção da transição de 1 para 0 na linha RXD, indicando a presença do start bit na linha. Para esta função, a linha RXD é amostrada a uma taxa de 16 vezes a frequência determinada para o baud rate. Após esta detecção, o sinal começa a ser deslocado a partir da frequência gerada pelo timer 1. Quando for recebido o último bit (stop bit), este é colocado em RB8, e o flag TI é setado. A figura a seguir ilustra o diagrama de sinais da recepção do modo 1. Modos 2 e 3: Nestes dois modos são transmitidos 11 bits pelo pino TXD, ou recebemos 11 bits através do pino RXD: um start bit "0", 8 bits de dados (LSB primeiro), um nono bit programável e um stop bit "1". A diferença entre os modos 2 e 3 é que no modo 3 a frequência de baud rate é variável, enquanto que no modo 2 a frequência é fixa em 1/32 ou 1/64 da frequência do oscilador. Os processos de transmissão e recepção dos dados são semelhantes aos outros modos anteriormente mostrados. A figura abaixo ilustra o processo. 4. 15 – Registrador de Controle O controle da interface serial é feito pelo já descrito registrador SCON, com a atuação do registrador PCON, (utilizando o bit SMOD). Por este registrador podemos monitorar o funcionamento da interface serial pelos bits TI, RI, TB8 e RB8, que indicam o estado da interface serial nas operações de transmissão ou recepção. 4.16 – Baud Rates A taxa de transmissão (baud rate), tem seus valores definidos de acordo com o modo de operação estabelecido para o interface serial. No modo 0, o baud rate é fixo e tem seu valor estabelecido como sendo 1/12 da frequência do oscilador. No modo 2, a frequência pode ter dois valores distintos, dependendo do valor do bit SMOD no registrador PCON. Se SMOD for igual a 0, o baud rate é igual a 1/64 da frequência do oscilador, se o SMOD for igual a 1, o baud rate passa a ser 1/32 da frequência do oscilador. Quando utilizamos o timer 1 como gerador de baud rate, o baud rate nos modos 1 e 3 tem seu valor determinado pela taxa de overflow do próprio timer 1, obedecendo a fórmula: Baud rate = [(2Smod)/32] x (timer 1 overflow rate) A interrupção do timer 1 deve ser desabilitada neste caso para evitar sinalização indevida. O timer pode ser configurado para operação como timer ou como contador em qualquer um dos três modos. O modo mais comumente utilizado é o modo de operação como timer de auto-recarga. A fórmula para se obter diretamente a frequência do baud rate é a seguinte: Baud Rate = {[(2Smod)/32] x [Fosc./[12 x (256 - TH1)]]} A tabela abaixo indica os valores mais utilizados a partir de uma dada frequência de cristal, e os valores de recarga dos timers para facilitar a programação. "Baud Rate"Freq. "SMOD "Modo "Valor de Recarga " " "Osc. " " " " "19,2K "11,059 "1 "2 "FDH " " "MHz " " " " "9,6K "11,059 "0 "2 "FDH " " "MHz " " " " "4,8K "11,059 "0 "2 "FAH " " "MHz " " " " "2,4K "11,059 "0 "2 "F4H " " "MHz " " " " "1,2K "11,059 "0 "2 "E8H " " "MHz " " " " "137,5 "11,968 "0 "2 "1DH " " "MHz " " " " "110 "6 MHz "0 "2 "72H " "110 "12 MHz "0 "1 "FEEBH " Devemos observar os valores de máxima frequência para cada um dos modos, e respeitá-los, pois o uso de frequências acima destes valores acarretariam perdas de informação na comunicação serial. A tabela abaixo indica estas frequências: "Modo "Frequência Máxima " "0 "1 MHz " "1 e 3 "62,5 KHz " "2 "375 KHz " 4.17 – Interrupções Os microcontroladores da família 8051 são providos de 5 fontes de interrupção, como mostradas na figura a seguir. As interrupções externa INT0 e INT1 podem ser ativadas por nível lógico ou por transição (borda), dependendo para isto, dos bits IT0 e IT1 no registrador TCON. Os flags que indicam a presença da interrupção nos pinos externos são IE0 e IE1 no mesmo registrador TCON. Quando uma interrupção externa é recebida, o respectivo flag é limpo quando a rotina de serviço é vetorada para o endereço da interrupção, somente se a interrupção for do tipo ativa por transição. Se a interrupção for ativa por nível , o dispositivo externo que solicitou a interrupção se encarrega do seu controle. As interrupções dos timers são geradas quando houver overflow dos mesmos, e são reestabelecidas ao seu estado inativo por hardware quando a interrupção já se encontrar devidamente vetorada. A interrupção da interface serial é gerada por um OU lógico entre os flags de RI e TI, e estes flags não são limpos após o vetoramento da interrupção, devendo ser feito este procedimento por software, após o recebimento ou transmissão do dado. Todos os bits que geram interrupção podem ser habilitados ou não pelo registrador de habilitação de interrupção IE. Os vetores de endereço das interrupções, ou seja, os endereços para qual o PC é direcionado quando ocorre uma interrupção são fixos e seus valores são indicados a seguir: "Fonte "Endereço " "IE0 "0003H " "TF0 "000BH " "IE1 "0013H " "TF1 "001BH " "Serial "0023H " 4.18 – Estrutura de prioridades Cada uma das fontes de interrupção pode ser individualmente programada para atender a um dos dois possíveis níveis de interrupção, mediante um bit específico no registrador IP. Colocando um valor 0 no bit correspondente, definimos esta interrupção como de menor prioridade, e vice-versa. Quando temos duas interrupções de mesma prioridade, no mesmo instante, elas serão atendidas pelo pool select que é realizado na seguinte ordem: IE0 – TF0 – IE1 – TF1 – Serial 4.19 – Interrupções externas As fontes externas de interrupção podem ser programadas para serem ativadas por nível ou por borda, desde que os pinos de interrupção externa sejam amostrados uma vez a cada ciclo de máquina, a entrada de interrupção deve manter-se estável por pelo menos 12 períodos do oscilador para que a interrupção seja reconhecida. No caso da interrupção ser ativa por transição, deve-se manter em um nível por um ciclo de máquina e mudar para outro nível, mantendo-se nele por outro ciclo de máquina. Após o reconhecimento, o flag IEx é setado no registrador TCON sendo automaticamente resetado pela CPU quando a rotina de serviço da interrupção é chamada. Se a interrupção é ativa por nível, este nível deve ser mantido pelo tempo necessário para que seja reconhecida a interrupção, e depois deve ser desativada antes que a rotina de tratamento da interrupção se complete, para evitar que outro pedido de interrupção seja gerado. 4.20 – Circuitos de Controle Existem outros circuitos que devem ser considerados quando da elaboração do hardware de um microcontrolador. Além dos já citados circuitos de decodificação de dados/endereços, utilizado para acesso a memória externa, pull-ups e buffers nas linhas de dados e endereços, alguns merecem especial cuidado e atenção na construção. 4.21 – Circuito de Reset A entrada do reset se dá pelo pino RST, quando este é mantido em nível alto por pelo menos dois ciclos de máquina, após o circuito do oscilador começar a funcionar. Logo após o reset, os valores colocados nos registradores são os indicados abaixo: "Fonte "Endereço " "PC "0000H " "Acc "00H " "B "00H " "PSW "00H " "SP "07H " "DPTR "0000H " "P0-P3 "FFH " "IP "XXX00000b " "IE "0XX00000b " "TMOD "00H " "TCON "00H " "TH0 "00H " "TL0 "00H " "TH1 "00H " "TL1 "00H " "SCON "00H " "SBUF "Indeterminado " "PCON (HMOS)"0XXXXXXXb " "PCON "0XXX0000b " "(CHMOS) " " Normalmente utilizamos um circuito conhecido como Power On Reset, para que o microcontrolador seja inicializado ao ligarmos o equipamento. O circuito abaixo ilustra um exemplo típico de circuito para uma tensão de 5Vcc, e frequência de 10MHz. Devemos notar que para os circuitos CHMOS, devido à características construtivas do dispositivo, não se faz necessário o uso do resistor externo, simplificando ainda mais o circuito. 4.22 – Circuito de Clock Podemos utilizar o oscilador interno ao microcontrolador como indicado anteriormente neste mesmo manual. Devemos utilizar um cristal com as seguintes características: Co (Shunt Capacitance) – máx. 7pF Cl (Load Capacitance) – 30 pF (10%) Potência – 1mW A resistência equivalente em série depende da frequência do cristal, tendo seus valores práticos demarcados no gráfico a seguir: 4.23 – Operação passo a passo Este modo de operação é muito útil durante a construção de programas, e desenvolvimento do hardware, para solucionar eventuais problemas surgidos no decorrer destes processos. Podemos entender esta operação, lembrando o funcionamento da já conhecida estrutura das interrupções do microcontrolador. Quando uma interrupção está em progresso, outra interrupção de mesmo nível não pode ser ativada simultaneamente. O fato é que a próxima interrupção só ocorre após a execução de pelo menos uma instrução do programa interrompido, de forma que, colocando a interrupção INT0 (por exemplo) em nível baixo e acrescentando algumas linhas de programa nas rotinas de tratamento da interrupção. As linhas são as seguintes: JNB P3.2,$ ; aguarda até que a interrupção vá para alto JB P3.2,$ ; aguarda até que a interrupção vá para baixo RETI ; volta e executa uma instrução Desta forma, quando a INT0 é ativada em nível baixo, a CPU vai para a rotina de tratamento da interrupção e fica até que o sinal INT0 pulse (de baixo para alto e novamente para baixo). Desta forma ela executa o comando de retorno da interrupção, executa uma instrução e imediatamente retorna a rotina de interrupção, permanecendo nesta até que o sinal INT0 pulse novamente. Esta é uma forma simples de acompanhar a execução das rotinas de um programa passo a passo, mas normalmente vamos executar estas rotinas através de um software de simulação apropriado, onde serão detectadas as principais falhas na programação. 4.24 – Descrição da pinagem A figura abaixo ilustra a pinagem do controlador 8051 nas duas formas de encapsulamento mais comuns: A descrição da pinagem deste componente, no invólucro DIP é dada abaixo: "Pino "Descrição " "1 "Port 1, Dado 0 " "2 "Port 1, Dado 1 " "3 "Port 1, Dado 2 " "4 "Port 1, Dado 3 " "5 "Port 1, Dado 4 " "6 "Port 1, Dado 5 " "7 "Port 1, Dado 6 " "8 "Port 1, Dado 7 " "9 "Entrada de Reset " "10 "Port 3, Dado 0 (RXD da interface serial" " "interna) " "11 "Port 3, Dado 1 (TXD da interface serial" " "interna) " "12 "Port 3, Dado 2 (Interrupção externa " " "INT0) " "13 "Port 3, Dado 3 (Interrupção externa " " "INT1) " "14 "Port 3, Dado 4 (Entrada do Timer 0) " "15 "Port 3, Dado 5 (Entrada do Timer 1) " "16 "Port 3, Dado 6 (Sinal de escrita para " " "memória exemploterna) " "17 "Port 3, Dado 7 (Sinal de leitura para " " "memória externa) " "18 "Entrada do cristal do oscilador " "19 "Entrada do cristal do oscilador " "20 "Alimentação Terra " "21 "Port 2, Bit0 (Endereço A8) " "22 "Port 2, Bit1 (Endereço A9) " "23 "Port 2, Bit2 (Endereço A10) " "24 "Port 2, Bit3 (Endereço A11) " "25 "Port 2, Bit4 (Endereço A12) " "26 "Port 2, Bit5 (Endereço A13) " "27 "Port 2, Bit6 (Endereço A14) " "28 "Port 2, Bit7 (Endereço A15) " "29 "Sinal PSEN (Program Search Enable) " "30 "Sinal ALE (Address Latch Enable) *Prog" " "no 8751 " "31 "Sinal EA (External Access) *Tensão de " " "Prog no 8751 " "32 "Port 0, Bit 7 (Dado 7) " "33 "Port 0, Bit 6 (Dado 6) " "34 "Port 0, Bit 5 (Dado 5) " "35 "Port 0, Bit 4 (Dado 4) " "36 "Port 0, Bit 3 (Dado 3) " "37 "Port 0, Bit 2 (Dado 2) " "38 "Port 0, Bit 1 (Dado 1) " "39 "Port 0, Bit 0 (Dado 0) " "40 "Alimentação de +5V " 5 – PROGRAMAÇÃO E SIMULAÇÃO 5.1 – "COMPILAÇÃO" E "LINKAGEM" Um programa escrito em linguagem assembly (PROGRAMA FONTE), não pode ser diretamente processado pelo microcontrolador do sistema, devendo primeiramente ser traduzido para a sua linguagem de máquina, com o uso de tabelas ou por meio de um programa destinado para tal tarefa chamado de COMPILADOR, que fornece então como saída o PROGRAMA OBJETO. Define-se COMPILADOR como um programa aplicativo que transforma um arquivo constituído por códigos ASCII (PROGRAMA FONTE: obrigatoriamente com extensão ".ASM"), gerado normalmente por um editor de textos, em um arquivo binário que contém os bytes correspondentes às instruções (códigos de máquina) do microcontrolador. Como resultado da compilação são criados dois arquivos: - Arquivo de mesmo nome, porém com a extensão ".OBJ" (PROGRAMA OBJETO). - Arquivo de mesmo nome, porém com a extensão ".LIST", que corresponde a um arquivo texto que mostra o resultado da compilação, contendo para cada linha de programa, o código de máquina correspondente à instrução, sendo muito útil na depuração de erros de compilação. A "linkagem" tem a finalidade de reunir, em um único arquivo, todos as rotinas escrita em um ou vários arquivos diferentes. Após a "linkagem" são gerados dois arquivos: - Arquivo de mesmo nome, sem extensão, usado pelo programa simulador. - Arquivo de mesmo nome, porém com a extensão ".HEX", usado por gravadores de memórias e microcontroladores e também pelo programa simulador. PROGRAMA COMPILADOR PROGRAMA LINKER PROGRAMA FONTE OBJETO EXECUTÁVEL .ASM .OBJ .HEX O compilador, o "Linker" e o Simulador usados no laboratório são produzidos pela AVOCET. 5.2 – DIRETIVAS (ou PSEUDO-INSTRUÇÕES) de Compilação Além das instruções pertencentes ao microcontrolador em questão, a linguagem assembly possui ainda algumas instruções especiais, pseudo- instruções ou diretivas, que são usadas apenas para a estruturação do programa. Estas instruções especiais, que não são traduzidas para o código de máquina por não pertencerem ao conjunto de instruções do microcontrolador escolhido, possuem apenas funções especiais no programa como: definir símbolos, estabelecer o endereço inicial do programa, reservar área de memória etc, não sendo, portanto, processadas. PSEUDO-INSTRUÇÕES MAIS USADAS ORG (ORIGIN) Formato: Pseudo-instrução operando ORG endereço Função: Usado para o endereço inicial de memória, no qual o programa ou um trecho de programa será armazenado. Exemplo: ORG 0100H Assim o programa objeto será carregado na memória a partir do endereço 0100H DB (DEFINE BYTE) Formato: Pseudo-instrução operando DB byte Função: O byte do operando é carregado diretamente na posição de memória escolhida pelo ORG. Exemplo: ORG 0050H DB 3FH DB 1AH Assim os bytes 3FH e 1AH foram armazenados nas posições de memória 0050H e 0051H respectivamente. END Formato: Pseudo-instrução END Função: Indica o final do programa. 5.3 – USO DO COMPILADOR E DO LINKER (PASSO A PASSO) OBS: Comandos digitados na linha de "prompt do DOS". 1. Com o "NE" ou "EDIT" escrever um programa em assembly nomeado obrigatoriamente com a extensão ".ASM" (criando assim programa fonte). OBS: No editor de textos deve-se obrigatoriamente reservar as colunas de "1" a "6" para os "labels" ou "tags" que representam os endereços do programa, de entrada de "loops", chamada de sub-rotinas etc. 2. Com o "X8051" (compilador) obter os arquivos com extensão ".OBJ" (programa objeto) e ".LST" (listagem) da seguinte forma: X8051 [ENTER] Listing Destination (..........): D [ENTER] Generate cross reference [ENTER] Input file name:.........nome do arquivo.ASM [ENTER] Output file name: ...... nome do arquivo [ENTER] 3. Com o "LINK" ligar o arquivo ".OBJ", gerando um arquivo ".HEX" da seguinte forma: LINK [ENTER] Input file name: ........ .OBJ [ENTER] Enter offset for ....... [ENTER] Input file name: [ENTER] Output file name: [ENTER] Options (..........): H [ENTER] 4. No simulador: Load Avocet .... .HEX Simulation F1 (total) F10 (passo a passo) 5.4 – Simulador dos Microcontroladores da família 8051 ****** TELA DE ENTRADA DO SIMULADOR: ****** Deve-se selecionar uma opção em função da cpu escolhida para o projeto. ****** TELA DE SIMULAÇÃO: ****** 5.5 – Operação básica do simulador Para uma rápida ambientação com o programa simulador, é apresentada uma seqüência de testes para as principais teclas e/ou comandos: · Visualização geral da tela, visando reconhecer os seus principais campos (coloridos) e funções correspondentes. · Teclas: ESC CTRL C · Comandos: Help Commands Display Simulation Avocet Registration Load Avocet Quit Exit setUp Cursor Yes No View Memory-map Symbols Alpha Registers Data Bit SFR eXecute · Seqüência para carregar um arquivo no simulador e informações sobre a simulação: Load Avocet ... .OBJ Help Simulation · Teclas para a simulação F1: executa o programa inteiro. F10: executa um programa instrução por instrução. F9: volta para a condição anterior, após a execução de uma instrução. 6 – Tabela de Instruções completa Temos na tabela a seguir o set de instruções do 8051, indicando o seu opcode, conforme já explicado, o número de bytes da instrução, os períodos de clock necessários e os flags afetados. Temos a seguinte codificação na tabela: @ – significa "endereçado pelo valor de ..."; #Dado – indica valor constante de 8 bits; #Dado 16 – indica valor constante de 16 bits; Direto – indica um endereçamento de memória de 8 bits (primeiras 256 posições interna ou externas) rel – indica que o endereçamento é relativo; ? – indica "depende do resultado ou da operação"; "-" – indica "não afetado"; 1 – indica setado; 0 – indica zerado. "Opcode "Mnemôn"Função"Bytes " " "ico " " " "4000 "0 "0 "Instrução – Escrita no módulo " "4001 "0 "1 "Dados – Escrita no módulo " "4002 "1 "0 "Instrução – Leitura no módulo " "4003 "1 "1 "Dados – Leitura no módulo " Tabela 4 - Endereçamento do módulo LCD para Figura 3 O exemplo apresentado na Figura 3 refere-se à conexão do módulo LCD com comunicação/transmissão de 8 bits, mas podemos conectar o módulo com transmissão a cada 4 bits, conforme é mostrado na Figura 4. Neste caso não utilizamos os pinos 7, 8, 9 e 10. Isto é muito útil quando a CPU do usuário possui poucos pinos de I/O, caso típico da linha de microprocessadores PIC, como por exemplo o Basic Stamp. Agora surge a dúvida, um mesmo módulo pode conectar-se com 8 ou 4 bits? como isto é possível? Ocorre que o módulo LCD quando alimentado necessita de algumas instruções de inicialização que identificará qual a forma de transmissão de dados que será estabelecida entre a CPU e o módulo. Figura 4 - Modulo LCD comunicando-se com 4 bits 03 – PROGRAMAÇÃO / INSTRUÇÕES Tabela 5 - Conjunto de instruções do módulo LCD A Tabela 5 apresenta o conjunto de instruções, levando-se em consideração que a comunicação com o módulo seja com barramento de 8 bits (fixado durante a inicialização) . Para o caso desta comunicação ocorrer com apenas 4 bits (nible), os 8 dados ou instruções serão enviados por nible. sendo enviado o nible mais significativo primeiro. Por exemplo para limpar o display, escreve-se o nible 0000 e depois 0001. A Tabela 6 traz um resumo das instruções mais usadas na comunicação com os módulos LCD. Tabela 6 - Instruções mais comuns 3.1 – DESCRIÇÃO DETALHADA DAS INSTRUÇÕES 3.1.1 – Limpa Display Esta instrução escreve o caracter ASCII 32 que corresponde ao branco ou barra de espaço em todos os endereços da DDRAM apagando a mensagem que estiver escrita. O cursor retorna ao endereço "zero", ou seja, à posição mais a esquerda da primeira linha. 3.1.2 – Cursor Home Faz retornar o cursor para a posição mais a esquerda da primeira linha e faz voltar à posição original mensagens previamente deslocadas. O conteúdo da DDRAM permanece inalterado. 3.1.3 – Fixa o modo de operação Esta instrução tem efeito somente durante a leitura ou escrita de dados, portanto, deve ser ativada na inicialização. -Estabelece o sentido de deslocamento do cursor (X=0 p/ esquerda, X=1 p/ direita) -Estabelece se a mensagem deve ou não ser deslocada com a entrada de um novo caracter S=1 SIM, S=0 NÃO. Exemplo: X=1 e S=1 => mensagem desloca p/ direita. 3.1.4 – Controle do Display A mensagem fica aparente quando D=1 e desaparece quando D=0, porém o conteúdo da DDRAM fica inalterado. O cursor fica aparente quando C=1 e desaparece quando C=0, porém as propriedades de escritas vigentes permanecem inalteradas. O cursor quando aparente liga a última linha que compõem o caracter, exceto quando B=1, que apresenta em alternância com uma matriz com todos os pontos negros em intervalos de 0,4 segundos. Quando B=1 e C=0, obteremos a ativação intermitente de uma matriz completa (todos os pontos da matriz). 3.1.5 – Deslocamento do Cursor ou da Mensagem Desloca o cursor ou a mensagem sem que para isso tenha que escrever ou ler dados do display. Utilizado para posicionamento dos dados no display. 3.1.6 – Estabelece o modo de utilização do Módulo LCD Y estabelece o modo de comunicação. Se Y=1 estabelece 8 bits e quando Y=0 será 4 bits, enviados em duas operações, com os 4 bits (Nible) mais significativos sendo enviados primeiro. N fixa o número de linhas: N=0 para uma linha e N=1 para duas ou mais linhas. F fixa o tipo da matriz: F=0 para matriz 7x5 ou 8x5 e F=1 para matriz 10x5 (somente possível quando apresentando em uma linha). 3.1.7 – Endereçamento da CGRAM CGRAM é uma região da memória RAM destinada para criação de caracteres especiais, como por exemplo: ç é, Ê, etc. Estabelece o endereço da CGRAM no contador de endereços (AC) como um número binário AAAAAA e após isto os dados serão escritos ou lidos pela CPU neste endereço. Cada caracter especial ocupa 8 endereços na CGRAM. 3.1.8 – Endereçamento da DDRAM Estabelece o endereço da DDRAM no contador de endereços (AC) como um número binário AAAAAAA e após isto os dados serão escritos ou lidos pela CPU neste endereço. Para os display de uma linha AAAAAAA varia de 80H a CFH. Já para todos os display de duas linhas varia de 80H a A7H para a primeira linha e de C0H a E7H para a segunda linha. 3.1.9 – Busy Flag (BF) Busy Flag ou o bit 7 indica ao sistema onde está conectado o módulo LCD, se o controlador do módulo está ocupado com alguma operação interna (BF=1), e neste caso, não aceita nenhuma instrução até que BF volte para 0. Além disso, permite a leitura do conteúdo do contador de endereços (AC) expressa por AAAAAAA. O contador de endereços pode conter tanto endereço da CGRAM como da DDRAM, depende neste caso, da instrução anterior. 3.1.10 – Escrita de dados na DDRAM ou CGRAM Escreve o byte AAAAAAAA tanto na CGRAM como na DDRAM, dependendo da instrução anterior (que define o endereço). Após a escrita, o endereço é automaticamente incrementado ou decrementado de uma unidade dependendo do modo escolhido (ver item 3.1.3). 3.1.11 – Leitura de dados na DDRAM ou CGRAM Faz uma leitura na CGRAM ou na DDRAM, dependendo da instrução anterior (que define o endereço). É importante que precedendo a esta leitura seja executado a instrução de estabelecimento do endereço da CGRAM ou DDRAM, pois caso contrário o dado lido é inválido. 3.2 – TABELAS DE ENDEREÇOS DOS CARCTERES NA DDRAM A seguir resumiremos os endereços da DDRAM (em hexadecimal) dos caracteres da maioria dos módulos LCD disponíveis no mercado. OBS: · Para os módulos de 04 linhas estamos considerando que existe um outro pino de habilitação (como o pino 6) para as duas últimas linhas, portando outros endereços de hardware. · Antes de enviar uma instrução para escrita de dados no display, enviar antes uma de endereçamento na DDRAM, com o endereço onde deve ser escrito o caracter, tipo um gotoxy(). 3.3 – TABELAS DE ENDEREÇOS DOS CARCTERES NA CGRAM Os caracteres especiais previamente programado, durante a inicialização, podem ser utilizados a qualquer tempo como se fossem caracteres normais, lembrando que os endereços bases em hexadecimal para gravação dos caracteres especiais, na maioria dos módulos LCD, são respectivamente: 40, 48, 50, 58, 60, 68, 70 e 78. Cada caracter especial ocupa 8 (oito) endreços. Tabela 7 - Caracter especial {ç} na CGRAM Isto significa que para utilizarmos o caracter gravado no endereço base 50, durante a inicialização ou reset do sistema, teremos que escrevermos 8 bytes entre os endereços 50 e 57, para construirmos o caracter. Para ilustrar este procedimento, supor que queiramos construir o caracter {ç} no endereço base 50. Neste caso, devemos construir o mapa deste caracter especial como mostrado na Tabela 7 (supondo estar trabalhando com matriz 7x5 e com auto incremento de endereço a cada escrita). Observe que o último endereço sempre será 00, pois esta posição é sempre ocupada pelo cursor. 4 – INICIALIZAÇÃO DOS MÓDULOS LCD Toda vez que alimentamos o módulo LCD deve ser executado o procedimento de inicialização, que consiste no envio de uma seqüência de instruções para configurar o modo de operação para execução de um dado programa de interfaceamento. Em muitos display este procedimento ocorre automaticamente, dentro de condições específicas que envolve temporizações mínimas referente a transição do nível lógico 0 para 1, ao ligarmos a fonte. Em caso de dúvidas, recomendamos o envio destas instruções após o reset do sistema. a) Inicialização para sistemas 8 bits de dados (5 instruções) Entre as duas primeiras instruções recomendamos um delay de 15 mS. As demais instruções podem ser escritas após checar o Busy Flag. b) Inicialização para sistemas 4 bits de dados (5 instruções) Entre as quatro primeiras instruções recomendamos um delay de 15 mS. As demais instruções podem ser escritas após checar o Busy Flag. Estes bits (nible) devem estar conectados aos pinos 11, 12.13 e 14. 5 – ROTEIRO PARA PROGRAMAÇÃO A seguir passaremos a descrever um resumo dos procedimentos para utilização de um módulo ou display LCD: 1_ Ao energizar o módulo ajuste o potenciômetro de controle do brilho ou contraste até obter a visualização da matriciação na primeira linha para módulo de duas linhas ou até a matriciação de meia linha para módulos de uma linha. 2_ Alguns módulos de uma linha só funcionam com a instrução 38 ao invés de 30, conforme instruções de inicialização. 3_ O sinal de Enable (pino 6) deverá ser gerado conforme a temporização mostrada na Figura 2. Os códigos de dados ou de instruções só serão processados pelo processador do módulo após a descida do sinal do Enable. 4_ Para ajustar a velocidade de comunicação entre a CPU do usuário e o módulo LCD existem duas possibilidades: · Intercalar uma rotina de atraso de aproximadamente 15 mS entre as instruções. · Fazer a leitura do Busy Flag antes do envio de cada instrução e só enviar quando o mesmo for 0. Neste caso, a única exceção será durante a inicialização. 1_ Durante a inicialização enviar a seqüência correta das instruções de inicialização conforme item 3.4 2_ Para programar caracteres na CGRAM, faça inicialmente o endereçamento da mesma. 3_ Após a escrita de dados na CGRAM envie a instrução 01, para posicionar o cursor. 4_ Para escrever os caracteres especiais previamente gravados na CGRAM, utilize os códigos de 00 até 07 correspondente aos endereços bases de 40, 48 até 78 em hexa. 6 – COMANDOS ÚTEIS Obs: Após o endereçamento da CGRAM, o cursor se desloca para a primeira posição da segunda linha (ou metade), portanto é recomendado enviar a instrução 01 ou "limpa display e cursor home". 7 – CUIDADOS ESPECIAIS COM MÓDULOS LCD a ) MANUSEIO · Somente retire o módulo de sua embalagem protetora imediatamente antes de sua instalação · Não guarde os módulos em recintos de alta temperatura e alta umidade. A temperatura de armazenamento deverá estar compreendida entre 5 e 30 oC. · O LCD é coberto por uma lâmina plástica polarizada a qual não pode ser riscada. Cuidado em seu manuseio. Para a limpeza da lâmina utilize cotonetes embebido em benzina. Não utilize outros tipos de solventes. · Observe cuidadosamente os procedimentos de controle anti-estático quando manusear os módulos. Eles incorporam circuitos integrados CMOS LSI os quais são sensíveis à descarga eletrostática. Não toque nos terminais do conector, trilhas do circuito impresso e/ou terminais do CI. b) INSTALAÇÃO · Nunca desmonte o módulo · Use uma estação de solda aterrada para soldagem de conectores ou terminais. · montador deverá também ser convenientemente aterrado. · Sempre que o projeto o permita, instale o módulo atrás de uma janela protetora de plástico ou vidro. · Somente retire a fita adesiva que protege a lâmina plástica frontal imediatamente antes de seu uso. 8 – OPERAÇÃO · Nunca instale ou desconecte o módulo com sua alimentação ligada. · Sempre opere os módulos respeitando sua gama de temperatura de operação. · Observe cuidadosamente os valores das tensões de alimentação e os níveis dos sinais de controle. · Ajuste a tensão no pino 3 (V0) para obter o contraste mais conveniente para uma dada aplicação. 9 – Software de Teste do LCD ;****************** Programa de Escrita em LCD ******************* ;* * ;* POR: MILTON BARREIRO JUNIOR * ;* DATA: JUNHO DE 2006 * ;************************************************************************ ;******************** Declaração de Variáveis *********************** ;* DEFINIÇÃO DOS I/O'S DE CONEXÃO DO LCD * ;************************************************************************ DISPLAY EQU P2 ;Define port P2 como bits de dados do LCD RS EQU P3.5 ;Define P3.5 como bit RS do LCD RW QUE P3.6 ;Define P3.6 como bit RW do LCD EN EQU P3.7 ;Define P3.7 como bit EN do LCD ORG 0000H LJMP START ORG 0050H START: MOV SP, #40H ;Ajusta Stack Pointer ;************************** Parâmetros do LCD ************************** ;* DEFINE MODO DE OPERAÇÃOO DO LCD * ;*************************************************************************** * CLR EN ;Bit EN=0 CLR RS ;Bit RS=0 CLR RW ;Bit RW=0 MOV A, #38H ;Define LCD como matriz 7x5 pixels e 8 bits de dados LCALL CMD ;Escreve comando no LCD MOV A, #0EH ;Liga LCD e ativa cursor LCALL CMD ;Escreve comando no LCD MOV A, #06H ;Cursor deslocando para a direita LCALL CMD ;Escreve comando MOV A, #01H ;Limpa LCD LCALL CMD ;Escreve comando ;******************************** Escreve no LCD ******************************* ;* ROTINA DE ESCRITA DE MENSAGENS NO LCD * ;*************************************************************************** ******** WRITE: MOV A, #80H ;Posiciona LCD no primeiro caractere na primeira linha LCALL CMD ;Escreve comando MOV DPTR, #MSG1 ;Movimenta inicio da tabela da primeira mensagem para o DPTR LCALL MSG ;Escreve primeira mensagem MOV A, #0C0H ;Posiciona LCD no primeiro caractere da segunda linha LCALL CMD ;Escreve comando MOV DPTR, #MSG2 ;Movimenta inicio da tabela da segunda mensagem para o DPTR LCALL MSG ;Escreve segunda mensagem LJMP WRITE ;************************* Escreve Comandos no LCD ************************* ;* ENVIA COMANDOS DE ESCRITA NO LCD * ;*************************************************************************** ******** CMD: SETB EN ;Esse bloco de instruções é CLR RS ;responsável pela escrita de MOV DISPLAY,A ;comandos e dados no LCD LCALL DELAY CLR EN LCALL DELAY RET MSG: MOV R1, #00H WRCHAR: MOV A, R1 INC R1 MOVC A, @A+DPTR CJNE A, #'$', NEXTCHAR RET NEXTCHAR: SETB EN SETB RS MOV DISPLAY,A LCALL DELAY CLR EN LCALL DELAY LJMP WRCHAR ;******************************** Rotina de Delay ******************************** ;* ROTINA QUE CONTA TEMPO DE 10mS PARA ESCRITA NO LCD * ;*************************************************************************** ******** DELAY: MOV TMOD, #11H ;Essa rotina tem como objetivo MOV TCON, #00H ;contar tempo de 10mS de atrazo MOV TH0, #0D8H ;para que o LCD seja capaz de MOV TL0, #0F0H ;ler comandos e dados CLR TF0 SETB TR0 JNB TF0, $ CLR TF0 CLR TR0 RET ;****************************** Tabela de Mensagens ************************** ;* MENSAGENS A SEREM ESCRITAS NO LCD * ;* DEVEM SER ESCRITAS NO FINAL DO PROGRAMA * ;*************************************************************************** ******** MSG1: DB " TESTE DO $" ;Tabela da primeira mensagem MSG2: DB " LCD OK $" ;Tabela da segunda mensagem END ;Fim de programa 10 – Software de teste do teclado ; ROTINA DE LEITURA DE TECLADO MATRICIAL 4X3, KIT ETE JORGE STREET ; CONFIGURAÇÃO DO TECLADO ; P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 ; L4 L3 L2 L1 C3 C2 C1 - TECLADO EQU P1 ;DEFINIR END PORT ONDE ESTÁ O TECLADO MARCTEC EQU 23H ;MARCADOR DE MEMORIA ; OBS: ALTERA REGS A, ACC E R7 MOV SP,#40H ; ********************** EXEMPLO DE ROTINA DE LEITURA DE TECLADO ******************** VOLTA: LCALL VETEC CJNE A, #0FH, ESC LJMP VOLTA ESC: MOV P3, A LJMP VOLTA ;*************************************************************************** ****************************** ;*********** SUBROTINAS DO TECLADO (COLOCAR NO FINAL DO PROGRAMA) ********** ; RETORNO TECLA ACIONADA OU OFH SEM TECLA VETEC: MOV TECLADO, #0FH NOP NOP MOV A, TECLADO CJNE A, #0FH, VETEC1 RET VETEC1: LCALL DETEC PUSH ACC LCALL ESTEC POP ACC RET DETEC: MOV MARCTEC, #7FH DETEC1: MOV TECLADO, MARCTEC NOP NOP MOV A, TECLADO CJNE A, MARCTEC, VETEC0 MOV A, MARCTEC RR A MOV MARCTEC, A CJNE A, #0F7H, DETEC1 RET VETEC0: MOV MARCTEC, A MOV DPTR, #TABTEC MOV R7, #00H VETECA: MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR CJNE A, MARCTEC, VETECB MOV A, R7 RET VETECB: INC R7 SJMP VETECA ESTEC: MOV R0, #02H LCALL AT50R0 VESTEC: MOV TECLADO, #0FH NOP NOP MOV A, TECLADO CJNE A, #0FH, VESTEC RET ;****************************** SUBROTINA DE ATRASO 50MS X R0 ****************************** AT50R0: MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H MOV TMOD, #11H SETB TR0 CLR TF0 ATR1: JNB TF0, ATR1 DJNZ R0, AT50R0 CLR TF0 CLR TR0 RET ;*************************************************************************** ****************************** ;**************** TABELA DE TECLAS (COLOCAR NO FINAL DO PROGRAMA) *************** TABTEC: DB 7BH,0EDH,0EBH,0E7H,0DDH,0DBH,0D7H,0BDH,0BBH,0B7H,7DH,77H ;*************************************************************************** ****************************** END 11 – Rotina exemplo de transmissão serial ;******************************** Programa de Transmissão Serial ********************************** ;* POR: MILTON BARREIRO JUNIOR * ;* DATA: OUTUBRO DE 2006 * ;*************************************************************************** ****************************** ;************************************* Declaração de Variáveis *************************************** ;* CONFIGURAÇÃO DO CANAL SERIAL E TAXA DE TRANSMISSÃO * ;*************************************************************************** ****************************** ORG 0000H LJMP START ORG 0050H START: MOV SP, #40H ;Ajusta Stack Pointer MOV TCON, #00H ;Zera Flags dos Timers MOV PCON, #00H ;Define PCON.7 como ZERO (SMOD = 0 para cálculo da Taxa) MOV TMOD, #21H ;Configura Timer 1 no modo 2 e Timer 0 no modo 1 MOV TH1, #152 ;Carrega TH1 e TL1 com 152d MOV TL1, #152 ;para 300bps de Taxa MOV SCON, #40H ;Configura Canal Serial no modo 1 SETB TR1 ;*************************************** Rotina de Transmissão ************************************** DENOVO: MOV DPTR, #MSG PROXIMO: CLR A MOVC A, @A+DPTR CJNE A, #'$', ENVIA LJMP DENOVO ENVIA: MOV SBUF, A JNB TI, $ CLR TI INC DPTR LJMP PROXIMO ;*************************************************************************** ****************************** ;*********************************** Tabela de String a Transmitir *********************************** MSG: DB " Teste de Transmissão Serial $" ;Tabela da primeira mensagem ;*************************************************************************** ***************************** END ;Fim de programa 12 – Programa exemplo conversão BCD para 7 Segmentos ;**************** PROGRAMA CONVERSÃO BCD PARA 7 SEGMENTOS ****************** ;* POR: MILTON BARREIRO JUNIOR EM: JUNHO DE 2006 * ;*************************************************************************** ************************** ;*************************************************************************** ************************** ;* ROTINA DE CONVERSÃO DE BCD PARA 7 SEGMENTOS * ;*************************************************************************** ************************** CONVERTE: ANL A, #00001111B ;ACC Recebe o valor BCD MOV DPTR, #TABDISP ;a ser convertido de MOVC A, @A+DPTR ;para 7 Segmentos RET ;*************************************************************************** ************************** ;*************************************************************************** ************************** ;* TABELA DE CONVERSÃO DECIMAL E HEXADECIMAL PARA 7 SEGMENTOS * ;*************************************************************************** ************************** TABDISP: DB 11000000B ;Tabela DB 11111001B ;de DB 10100100B ;valores DB 10110000B ;para DB 10011001B ;display DB 10010010B ;7 segmentos DB 10000010B ;anodo DB 11111000B ;comum DB 10000000B ;que DB 10011000B ;vai DB 11001000B ;de DB 10000011B ;zero a nove em decimal, DB 11000110B ;até DB 10100001B ;F DB 10000110B ;em DB 11000000B ;Hexadecimal END ;Indica fim de programa ao compilador 13 – Exemplo didático de um frequencímetro (0 – 999Hz) ;*********************** PROGRAMA FREQUENCÍMETRO ************************* ;* ESSE FREQUENCÍMETRO MEDE E INDICA VALORES ATÉ 999Hz * ;* POR: MILTON BARREIRO JUNIOR EM: NOVEMBRO DE 2006 * ;*************************************************************************** *************** ;UFREQ EQU R1 ;Incremento de unidade ;DFREQ EQU R2 ;Incremento de dezena ;CFREQ EQU R3 ;Incremento de centena ;*************************************************************************** *************** ;* RESERVA ENDEREÇOS DOS VETORES DE INTERRUPÇÕES * ;*************************************************************************** *************** ORG 0000H LJMP INICIO ;Busca linha de inicio ORG 000BH LJMP INTT0 ;Vetor de Int Timer 0 ORG 0013H LJMP INTE1 ;Vetor de Int Ext 1 ;*************************************************************************** **************** ;* CARREGA VALORES INICIAIS DAS VARIÁVEIS * ;*************************************************************************** **************** ORG 0050H INICIO: MOV IP, #00000010B ;Prioriza Int T0 SETB ET0 ;Habilita Int T0 SETB EX1 ;Habilita Int EX1 SETB EA ;Habilita Int Global MOV SP, #40H ;Ajusta Stack Pointer MOV TMOD, #11H ;Configura T0 e T1 no Modo 1 MOV TCON, #00000101B ;Modo de atuação das Interrupções MOV TH0, #3CH ;Carrega inicio de contagem para MOV TL0, #0B0H ;timer 0 contar 50mS SETB TR0 ;*************************************************************************** ************** ;* ROTINA DE RESET DO FREQUENCÍMETRO * ;*************************************************************************** ************** MOV R0, #00H MOV R1, #00H MOV R2, #00H MOV R3, #00H MOV R4, #00H MOV R5, #00H MOV R6, #00H ;*************************************************************************** ************** ;* ROTINA DE MULTIPLEXAÇÃO DOS DISPLAYS * ;* MOSTRA VALORES DE FREQUENCIA MEDIDA * ;*************************************************************************** ************** DISPLAY: MOV A, R4 ;Carrega no ACC valor de Unidade de Segundos LCALL CONVERTE ;Converte Decimal para 7 Segmentos SETB P2.2 ;Desliga Displays não utilizados MOV P0, A ;Mostra Unidade de Segundos CLR P2.0 ;Liga Digito Unidade de Segundos ACALL TEMPO ;Tempo Display ativo MOV A, R5 ;Carrega no ACC valor de Dezena de Segundos LCALL CONVERTE ;Converte Decimal para 7 Segmentos SETB P2.0 ;Desliga Displays não utilizados MOV P0, A ;Mostra Dezena de Segundos CLR P2.1 ;Liga Digito Dezena de Segundos ACALL TEMPO ;Tempo Display ativo MOV A, R6 ;Carrega no ACC valor dos Minutos LCALL CONVERTE ;Converte Decimal para 7 Segmentos SETB P2.1 ;Desliga Displays não utilizados MOV P0, A ;Mostra Minutos CLR P2.2 ;Liga Digito Minutos ACALL TEMPO ;Tempo Display ativo LJMP DISPLAY ;*************************************************************************** *************** ;* TRATAMENTO DA INTERRUPÇÃO DO TIMER 0 E CRONÔMETRO * ;*************************************************************************** *************** INTT0: CLR TR0 ;Trata interrupção Int T0 MOV TH0, #3CH ;para base de tempo de 1s MOV TL0, #0B0H SETB TR0 INC R0 CJNE R0, #20, SAI MOV A, R1 MOV R4, A MOV A, R2 MOV R5, A MOV A, R3 MOV R6, A MOV R0, #00H MOV R1, #00H MOV R2, #00H MOV R3, #00H SAI: RETI ;*************************************************************************** *************** ;* TRATAMENTO DA INTERRUPÇÃO EXTERNA INT_1 * ;*************************************************************************** *************** INTE1: INC R1 CJNE R1, #10, ESC MOV R1, #00 INC R2 CJNE R2, #10, ESC MOV R2, #00 INC R3 CJNE R3, #10, ESC MOV R3, #00 ESC: RETI ;*************************************************************************** *************** ;* ROTINA DE CONVERSÃO DE BCD PARA 7 SEGMENTOS * ;*************************************************************************** *************** CONVERTE: ANL A, #00001111B ;Rotina de MOV DPTR, #TABDISP ;Conversão MOVC A, @A+DPTR ;Decimal para 7 Segmentos RET ;*************************************************************************** *************** ;* TEMPO DE AMOSTRAGEM DOS DÍGITOS * ;*************************************************************************** *************** TEMPO: MOV TH1, #0D8H ;Carrega inicio de contagem para MOV TL1, #0F0H ;timer 1 contar 10mS CLR TF1 SETB TR1 JNB TF1, $ RET ;*************************************************************************** *************** ;* TABELA DE CONVERSÃO DECIMAL E HEXADECIMAL PARA 7 SEGMENTOS * ;*************************************************************************** *************** TABDISP: DB 11000000B ;Tabela DB 11111001B ;de DB 10100100B ;valores DB 10110000B ;para DB 10011001B ;display DB 10010010B ;7 segmentos DB 10000010B ;anodo DB 11111000B ;comum DB 10000000B ;que DB 10011000B ;vai DB 11001000B ;de DB 10000011B ;zero a nove em decimal, DB 11000110B ;até DB 10100001B ;F DB 10000110B ;em DB 11000000B ;Hexadecimal END ;Indica fim de programa ao compilador 14 – Exemplo de rotina para teclado matricial 4x4 ;************************ Programa de Teclado Matricial ************************ ;* POR: MILTON BARREIRO JUNIOR * ;* DATA: OUTUBRO DE 2006 * ;* FONTE: www.8052.com ;*************************************************************************** ********* ;******************** CONFIGURAÇÃO DO TECLADO (MATRIZ 4X4) ********************* ; ;P1.0 ---------------------------\ ; " ;P1.1 -----------------------\ ; " " ;P1.2 -------------------\ ; " " " ;P1.3 ---------------\ ; " " " " ; ;P1.7 -------------- 1 - 2 - 3 - A --- ; ;P1.6 -------------- 4 - 5 - 6 - B --- ; ;P1.5 -------------- 7 - 8 - 9 - C --- ; ;P1.4 -------------- * - 0 - # - D --- ; " " " " ; ;*************************************************************************** ********** ;********************** Define o Port e Memoria das Teclas ********************* KBOARD EQU P1 ;Teclado Matricial em P1 MEMKEY EQU R1 ;Memória de tecla pressionada ;*************************************************************************** ********** MOV SP, #40H ;Ajusta STACK POINTER ;******************* Loop de Leitura do Teclado Matricial ********************** KEY_B: LCALL BUSCA CJNE A, #0FH, SAIDA LJMP START SAIDA: MOV P3, A LJMP KEY_B ;*************************************************************************** ********** ;************************ SUBROTINAS DO TECLADO ************************* ; devem ser inserida no final do programa ; RETORNA TECLA ACIONADA OU OFH SEM TECLA ACIONADA ;*************************************************************************** ********** BUSCA: MOV KBOARD, #0FH ;Carrega P1 com 0FH NOP NOP NOP NOP MOV A, KBOARD ;Le teclado e salva no Acumulador CJNE A, #0FH, SELECT ;Se valor lido igual 0Fh, retorna para loop de leitura RET SELECT: LCALL LOOP PUSH A LCALL DEBOU POP A RET LOOP: MOV MEMKEY, #7FH LOOP1: MOV KBOARD, MEMKEY NOP NOP NOP NOP MOV A, KBOARD CJNE A, MEMKEY, PROCURA MOV A, MEMKEY RR A MOV MEMKEY, A CJNE A, #0F7H, LOOP1 RET PROCURA: MOV MEMKEY, A MOV DPTR, #TABKEY MOV R7, #00H NOVO: MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR CJNE A, MEMKEY, PROXIMA MOV A, R7 RET PROXIMA: INC R7 LJMP NOVO ;*************************************************************************** **** ;************************** DEBOUNCE DE 50mS ************************** DEBOU: MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H MOV TMOD, #11H SETB TR0 CLR TF0 JNB TF0, $ CLR TF0 CLR TR0 RET ;*************************************************************************** *** ;************************** TABELA DE TECLAS *************************** TABKEY: DB 0EBH ;Tecla 0 DB 77H ;Tecla 1 DB 7BH ;Tecla 2 DB 7DH ;Tecla 3 DB 0B7H ;Tecla 4 DB 0BBH ;Tecla 5 DB 0BDH ;Tecla 6 DB 0D7H ;Tecla 7 DB 0DBH ;Tecla 8 DB 0DDH ;Tecla 9 DB 0E7H ;Tecla * DB 0EDH ;Tecla # DB 7EH ;Tecla A DB 0BEH ;Tecla B DB 0DEH ;Tecla C DB 0EEH ;Tecla D ;*************************************************************************** ** END ;Final do Programa 15 – Programa exemplo de controle digital de temperatura ;**************************************************** ; Controle digital de temperatura ; Software implementado por alunos do ; curso de Automação Industrial do CEFET (2006) ; ; Autores: ; Alessander Martins Leite ; Flávio Roberto dos Santos ; Maércio Litwin Camargo ;**************************************************** ORG 0000H ;Inicio do programa MOV PSW, #10H MOV R1, #3CH ;Temperatura=60 Graus Celsius LJMP COMECO ORG 0030H COMECO: MOV SP, #40H CLR P2.5 CLR P2.6 CLR P2.7 LCALL INIC_LCD LCALL CLEAR_LCD LCALL TEXTOS LCALL LINHA2 LCALL TESTOC LCALL POS0 LCALL SET_TEMP LCALL VER_TEMP LJMP $ ;**************************************************** ; Inicializa Display LCD ;**************************************************** INIC_LCD: SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #38H LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #0C0H LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #06H LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD RET ;**************************************************** ; Rotina para limpar o LCD ;**************************************************** CLEAR_LCD: SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #01H LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD RET ;**************************************************** ; Rotina para mudar para linha 2 do LCD ;**************************************************** LINHA2: SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #0C0H LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD RET ;**************************************************** ; Rotina para mudar de posição para ; ajustar a temperatura ;**************************************************** POS0: PUSH A SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #8CH LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD POP A RET ;**************************************************** ; Rotina para mudar de posição para ; controlar a temperatura ;**************************************************** POS1: PUSH A SETB P2.5 CLR P2.7 MOV P0, #0CCH LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD POP A RET ;**************************************************** ; Rotina TEMPO0 (1 segundo) ;**************************************************** TEMPO0: MOV PSW, #18H MOV R0, #02H MOV TMOD, #01H NAO_AC0: MOV TH0, #0FFH MOV TL0, #0FAH SETB TR0 ESP0: JNB TF0, ESP0 CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R0, NAO_AC0 MOV PSW, #10H RET ;**************************************************** ; Rotina TEMPO1 ;**************************************************** TEMPO1: MOV PSW, #18H MOV R0, #01H MOV TMOD, #01H NAO_AC1: MOV TH0, #0FFH MOV TL0, #0FAH SETB TR0 ESP1: JNB TF0, ESP1 CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R0, NAO_AC1 MOV PSW, #10H RET ;**************************************************** ; Rotina de texto (ajuste) ;**************************************************** TEXTOS: MOV DPTR, #TEMPERATURAS AS: MOV A, #00H MOVC A, @A+DPTR JZ FIMS LCALL ESCRT INC DPTR JMP AS FIMS: RET ;**************************************************** ; Rotina de texto (controle) ;**************************************************** TEXTOC: MOV DPTR, #TEMPERATURAC AC: MOV A, #00H MOVC A, @A+DPTR JZ FIMC LCALL ESCRT INC DPTR JMP AC FIMC: RET ;**************************************************** ; Rotina de texto ;**************************************************** AU_TS: MOV DPTR, #ATEMPERATURA AT: MOV A, #00H MOVC A, @A+DPTR JZ AFIM LCALL ESCRT INC DPTR JMP AT AFIM: RET ;**************************************************** ; Rotina para setar a temperatura ;**************************************************** SET_TEMP: MOV PSW, #10H MOV R0, #11H MOV A, @R0 LCALL ASCI LCALL ESCR RET ESCR: MOV PSW, #10H MOV R0, #17H ESCRV: SETB P2.5 SETB P2.7 MOV A, @R0 ADD A, #30H MOV P0, A LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD DEC R0 CJNE R0, #14H, ESCRV LCALL TEMPO0 RET ;**************************************************** ; Rotina de escrita ;**************************************************** ESCRT: SETB P2.5 SETB P2.7 MOV P0, A LCALL TEMPO0 CLR P2.5 LCALL ESPERA_LCD RET ;**************************************************** ; Rotina de espera LCD ;**************************************************** ESPERA_LCD: SETB P2.5 SETB P2.6 CLR P2.7 MOV P0, #0FFH ESP: LCALL TEMPO1 JB P0.7, ESP CLR P2.5 CLR P2.7 CLR P2.6 RET ;**************************************************** ; Rotina que le P3 e converte para ASCII ;**************************************************** VER_TEMP: MOV A, P3 MOV PSW, #10H LCALL VER_C LCALL ASCI LCALL POS1 LCALL ESCR LCALL M_T_S JMP VER_TEMP ;**************************************************** ; Rotina para alterar a temperatura ;**************************************************** M_T_S: JNB P2.0, AU_T RET AU_T: LCALL INIC_LCD LCALL CLEAR_LCD LCALL AU_TS LCALL POS0 LCALL I_D ;**************************************************** ; Incrementa ou decrementa temperatura ;**************************************************** I_D: MOV PSW, #10H JNB P2.0, $ V_V: JB P2.1, D_TS JNB P2.1, $ LCALL MAI_T LCALL SET_TEMP LJMP I_D MAI_T: CJNE R1, #0FFH, MAI_TN RET MAI_TN: INC R1 RET D_TS: JB P2.2, S_TS JNB P2.2, $ LCALL MEI_T LCALL SET_TEMP LJMP I_D S_TS: JB P2.0, V_V JNB P2.0, $ LCALL COMECO MEI_T: CJNE R1, #00H, MEI_TN RET MEI_TN: DEC R1 RET ;**************************************************** ; Converte para código ASCII ;**************************************************** ASCI: MOV PSW, #10H MOV R5, #00H MOV R6, #00H MOV R7, #00H COMPA: CJNE A, #00H, UND RET UND: DEC A INC R5 CJNE R5, #0AH, COMPA INC R6 MOV R5, #00H CJNE R6, #0AH, COMPA INC R7 MOV R6, #00H LJMP COMPA ;**************************************************** ; Rotina para verificar a temperatura ;**************************************************** VER_C: MOV PSW, #10H PUSH A PUSH 11H CJNE A, 11H, N CLR P1.0 POP 11H POP A RET N: JZ X CJNE R1, #00H, DIF CLR P1.0 POP 11H POP A RET X: SETB P1.0 POP 11H POP A RET DIF: DEC A DEC R1 JZ X CJNE R1, #00H, DIF CLR P1.0 POP 11H POP A RET ;**************************************************** ; Tabelas de mensagens ;**************************************************** TEMPERATURAS: DB "Temp_Setada:",00H TEMPERATURAC: DB "Temp_Contr.:",00H ATEMPERATURA: DB "Mudar_Temp.:",00H END ----------------------- &'()*0QRWZ ƒ ÍÎÏÑÒÔÝÞáâã 1 2 7 òáÑ¿°¤–…¤°vd°¤°¤°¤°…–…–…òáÑ¿°¤V…¤hðCõCJOJ[?]QJ[?]^J[?]aJ#hb1 h1o"5?CJ$OJ[?]Q J[?]^J[?]aJ$h1o"5?CJ$OJ[?]QJ[?]^J[?]aJ$ hb1 h1o"CJOJ[?]QJ[?]^J[?]aJh1o"CJOJ[?]QJ[?]^J[?]aJh1o"OJ[?]QJ[?]^J[?]aJhÜ2#h 1o"OJ[?]QJ[?]^J[?]aJ"hÜ2# Figura 3 - Sistema baseado na CPU 8051 com módulo LCD b7 b0 b0 b7 b0 b7 Cy b0 b7 Cy Apostila sobre Microcontroladores família 8051, apresentada aos cursos de Eletrônica, Telecomunicações e Automação Industrial da Escola Técnica Estadual Getúlio Vargas, com o propósito de auxiliar nas aulas teóricas e práticas. -----------------------