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UNIVERSIDADE FEDERAL DE G0IÁS
MICR0PR0CESSAD0RES E MICR0C0NTR0LAD0RES
G0IÂNIA - 2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DE G0IÁS
MICR0C0NTR0LAD0R 8051 QUESTI0NÁRI0 Trabalho ministrado pelo professor Marcos Lajovic como parte da avaliação da disciplina Microprocessadores e Microcontroladores, do curso de Graduação em Engenharia de Computação da Universidade Federal de Goiàs Graduando: Diego Takashi Sato Matrícula: 042897
G0IÂNIA – N0VEMBR0/2008
1) Mostre o CI 8051 com os nomes de todos os seus 40 pinos. (nota: 0,1)
Fonte: pt.wikipedia.org/wiki/Intel_8051
2) Para que serve o pino EA\? (nota: 0,1) O pino EA (external Address) serve para que o microcontrolador trabalhe com as memórias internas (ROM/EPROM) e externas. Quando ativado (EA = 1), o chip irá trabalhar primeiramente com toda sua memória interna e após terminar ele automaticamente irá manipular sua memória externa, quando houver. Já quando EA estiver em 0, o microprocessador só trabalhará com as memórias externas. Por padrão este pino é carregado em 0.
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3) Para que serve o cristal conectado ao 8051? (nota: 0,1) O cristal conectado ao 8051 define a freqüência de funcionamento do microcontrolador, conseqüentemente os períodos de clock (período = 1/freqüência). Isto influencia diretamente na velocidade com que as instruções são executadas, dentre outros.
4) Quais as funções dos seguintes pinos: (nota: 0,1) Toda a porta P3 pode ser utilizada como porta de entrada ou saída, porém não há necessidade de associar um resistor, tendo em vista que já há um internamente. No entanto, seus pinos possuem funções extras: a) P3.0 Também conhecida como RxD, ou receive data. Serve para o recebimento de dados passados de forma serial. b) P3.1 Também conhecido como TxD, ou transmit data. Serve para enviar dados de forma serial. c) P3.2 Possui a função INT0, ou seja, aciona uma interrupção externa de prioridade 0. Há ainda interrupções de timer e byte. O acionamento é devido a um baixo nível ou negativa tensão no pino. d) P3.3 Possui a função INT1, ou seja, aciona uma interrupção externa de prioridade 1. Há ainda interrupções de timer e byte. O acionamento é devido a um baixo nível ou negativa tensão no pino. e) P3.4 Também denominado T/C0, ou time counter 0, ativa uma das funções de temporização do microcontrolador. f) P3.5 Também denominado T/C0, ou time counter 0, ativa uma das funções de temporização do microcontrolador. g) P3.6 4
WR, ou external data memory write strobe, serve para escrever uma memória RAM externa. h) P3.7 RD, ou external data memory read strobe, serve para ler uma memória RAM externa. 5) Quantas e quais são as memórias internas do 8051? (nota: 0,1) Há duas memórias no controlador: a memória de programa, com 4KB, e a memória RAM de dados on-chip, com 128 B. Há ainda a possibilidade de incremento da RAM com uma memória externa.
6) Em que região se encontra os registros de funções especiais do 8051? (nota: 0,1) Os registros de funções especiais encontram-se na RAM interna do microprocessador, denominado em conjunto por SFR (special function registers).
7) Se ligarmos o 8051 com o pino EA\ = 0 aonde será lido o programa a ser executado? (nota: 0,1) Quando o 8051 é ligado com EA\ em 0, além de desabilitar as interrupções, faz com que os programas sejam lidos em uma ROM externa.
8) Quantos bancos de registradores o 8051 possui? (nota: 0,1) O 8051 possui 4 bancos de registradores (do 0 ao 3), cada um com 8 registradores de 8 bits. Cada byte é denominado registro, e são designados de R0 a R7.
9) Como selecionar esses bancos? (nota: 0,1) 5
Para selecionar os bancos de registradores é necessário setar os bits RS0 e RS1 do registrador PSW. Alternativamente, o acesso pode ser feito diretamente por posições de memória, onde o primeiro banco vai de 00H a 07H, o segundo de 08H a 0FH, e assim sucessivamente.
10) Para que serve o "@" no seguinte comando: Mov @R0,A (nota: 0,1) O @ na maioria dos comandos em assembly serve como um apontador. Neste comando, o @ serve para indicar que o movimento de dados deve ser de A para o endereço apontado por R0, ou seja, se R0 está com 20H, então a instrução moveria o conteúdo de A para 20H, e não o conteúdo de A para R0.
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Qual a função dos registradores TH1, TL1, TH0, TL0? (nota: 0,1)
Existem 2 contadores no 8051, e os registradores TH0 e TH1 são os bits mais significativos enquanto TL0 e TL1 são menos significativos. Os contadores são pareados da seguinte forma: TH0 e TL0, e TH1 e TL1. Os registradores servem para que sejam realizadas as contagens, conforme os modos de temporização. Cada registrador possui 8 bits.
12) Qual a função do registrador TC0N? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,2) Bits: TF1, TR1, TF0, TR0, IE1, IT1, IE0, IT0 O registrador TCON controla contagens e temporizações no 8051. Sua composição permite configuração em 4 modos, de 0 a 3, e possui 2 contadores. IE0 sinaliza o pedido de uma interrupção externa de prioridade 0, e após a interrupção ser atendida o mesmo é resetado. Já IT0 controla o aceite da interrupção, ou seja, dispara a mesma. Quando em 0, simplesmente aceita, quando em 1, somente aceita quanto transicionar para 0 e ficar em 0 pelo menos 1 ciclo de máquina. Similarmente a estes, temos IT1 e IE1, com a única diferença da interrupção ter prioridade 1. 6
Os bits TR e TF servem, respectivamente, para ligar (quando em 1) ou desligar o contador, e para sinalizar o fim da contagem. A diferença entre TR0 e TR1, e TF0 e TF1 é somente relativo a qual contador, o 0 ou o 1.
13) Qual a função do registrador TM0D? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,2) Bits: Gate1, C/T1, M1-1, M0-1, Gate0, C/T0, M1-0, M0-0 O registrador TMOD serve para definir o modo de funcionamento do TCON, que conforme dito, pode ser de 0 a 3. Os bits Gate 0 e Gate 1, quando em 1, o contador será ativado quando o respectivo TR estiver em 1 e o respectivo IE estiver em 1; quando os Gates estiverem em 0, o contador será ativado simplesmente pelo fato de TR estar em 1. Os bits C/T0 e C/T1 definem o clock, quando em 0 será definido pelo cristal, quando em 1 estará na função contador, e será definido pelos pulsos em T0 ou T1, conforme o contador usado. Os bits M1-1, M1-0, M0-1, e M0-0 funcionam para definir qual modo de operação o contador 0 ou o contador 1 irá operar.
14) Qual a função do registrador IE? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,2) Bits: EA, ES, ET1, EX1, ET0, EX0. O registrador IE serve para habilitar interrupções. O bit EA em 0 desabilita todas interrupções, e em 1 habilita desde que estejam habilitadas individualmente. ES controla a comunicação serial, quando em 0 desabilita esta interrupção individualmente. ET1 desabilita individualmente a interrupção de tempo de prioridade 1 quando em 0, quando em 1 habilita. Da mesma forma, EX1 desabilita interrupção externa de prioridade 1 individualmente quando em 0, AT0 desabilita individualmente interrupção de tempo 7
prioridade 0, e EX0 desabilita individualmente interrupção externa de prioridade 0 quando em 0.
15) Qual a função do registrador IP? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,2) Bits: PS, PT1, PX1, PT0, PX0. IP, ou interruption priority, define a ordem de disparo das interrupções. Os bits, quando ativos, definem a interrupção que representam como alta prioridade. PS representa serial, PT1 representa tempo prioridade 1, PX1 interrupção externa prioridade 1, PT0 tempo prioridade 0, e PX0 interrupção externa prioridade 0.
16) Qual a função do registrador PSW? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,1) Bits: CY, AC, OV, F0, RS0, RS1, P O PSW controla o funcionamento da ULA e a seleção de bancos de registradores. CY serve para operações de cary em binários, vai um na soma. AC é um cary auxiliar, muito usado em representações BCD. Geralmente na passagem de um conjunto de registradores para outro. OV indica overflow, estouro da capacidade de armazenamento. F é uma fla, de uso geral. RS0 e RS1 indicam qual banco de registradores está sendo utilizado, no caso RS0 é menos significativo e RS1 é mais significativo. P indica a paridade, analisa se a quantidade de nºs 1 em ACC é par ou não.
17) Qual a função do registrador SBUF? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,1) Bits: Tx, Rx. O SBUFF é um buffer de dados para comunicação serial., Qualquer dado que for gravado ou recebido deve passar pelo SBUFF. Apesar de parecer que há somente um bit TX e um RX, que inviabilizaria a
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comunicação full duplex, há na verdade 2, que o assembly interpreta internamente. Tx é o bit de transmissão, e Rx é o bit de recepção.
18) Qual a função do registrador SC0N? Descreva a função de cada um de seus bits. (nota: 0,2) Bits: SM0, SM1, SM2, REN, RB8, RB8, TI, RI Este registrador permite uma comunicação serial com o microprocessador. A comunicação é full-duplex, embora pareça que há somente um Tx e um Rx. RI é setado quando recebe o 8º bit, deve ser zerado para permitir a existência de novas interrupções. TI é setado quando envia o 8º bit, independe do fluxo principal do programa, e também deve ser zerado para permitir novas interrupções. RB8 indica o estado do stop bit quando em modo 0, quando em modo 2 ou 3 indica o estado do nono bit. TB8 nos modos 2 ou 3 permite a transmissão do nono bit. REN permite que haja conexão serial quando setado. SM2 no modo 0 permanece zerado, no modo 1 não gera interrupção se estiver setado e o stop bit for inválido, nos modos 2 e 3 permite o cascateamento de vários 8051. SM0 e SM1, nesta ordem, definem o modo de funcionamento da porta serial, onde o modo 0 é comunicação síncrona e os outros 3 são de comunicação assíncrona.
19) Qual o registrador de 16 bits do 8051, muito utilizado na manipulação de listas ? (nota: 0,1) É o DPTR, surgindo da concatenação do DPH e do DPL.
20) Quais os endereços de desvio das 5 interrupções do 8051? (nota: 0,1)
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A interrupção externa de prioridade 0 desvia para 03H, a interrupção de tempo de prioridade 0 desvia para 0BH, a interrupção externa de prioridade 1 desvia para 13H, a interrupção de tempo de prioridade 1 desvia para 1BH, e por fim a interrupção do canal serial desvia para 23H.
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Qual a diferença do comando RET para o RETI ? (nota: 0,1)
O comando RET retorna de uma rotina comum, enquanto o RETI retorna de uma rotina especial, de interrupção.
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Quantos modos de temporização o 8051 possui? (nota: 0,1)
O 8051 possui quatro modos de temporização. No modo 0 é um contador de 8 bits com divisor de freqüência de até 32 vezes, onde o registrador TL (0 ou 1) funciona como prescaler e o TH0 e TH1 como contador de 8 bits. No modo 1 o contador utiliza 16 bits, associando os contadores TH e TL, contando até 65535. No modo 2, é a configuração temporizador de 8 bits com recarga automática, onde o TL realiza a contagem e o TH contém o valor que será recarregado em TL após o estouro do buffer. Por fim, o modo 3 possui um contador de eventos de 8 bits e um contador de 8 bits, que é uma configuração muito pouco usual.
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Qual modo de temporização conta até 65536 ? (nota: 0,1)
O modo 1 permite a associação dos registradores TL e TH 0 e 1 e formam um registrador de 16 bits que permite a contagem até 65535.
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O que é uma comunicação Full-Duplex ? (nota: 0,1)
Uma comunicação full-duplex permite que simultaneamente um dispositivo possa enviar e receber dados de forma independente.
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25) Procure o datasheet do CI MAX232 e diga qual sua função. (nota: 0,1) O CI MAX32 é um componente duplo, que recebe e transmite sinais, que permite a comunicação serial com um circuito microprocessado, principalmente pela adequação de voltagem.
26) Diga o nome de um CI que funciona como Driver para motor de passo. (nota: 0,1) Há uma vasta gama de CIs que funcionam como drivers para motores de passo. Eles podem ser unipolares ou bipolares, com e sem fonte. Há, por exemplo, o L297, cujas especificações podem ser obtidas em http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1334.pdf. Outros modelos podem ser obtidos em http://www.kalatec.com.br/newsite/pages/default.aspx?node=5&id_prod uto=24.
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