DADOS GERAIS DA DISCIPLINA

Professor: Eraldo Silveira e Silva (email: eraldo@ifsc.edu.br)
- Link da Ementa: Ementa

Avaliação

12 miniprojetos - 1 conceito por projeto - desprezado 2 conceitos para fins de avaliação
recuperação - 1 avaliação escrita geral sobre a disciplina

PLANEJAMENTO 2014-1

Aula	Data	Horas	Conteúdo	Recursos
1	12/2	2	Introdução a disciplina. Avaliação.	Laboratório
2	13/2	2	Conceitos associados a memórias. Barramento de dados, endereços e controle.	Laboratório
3	19/2	2	Apresentação do Proteus. Apresentação do Mini-projeto 1 – acesso manual a uma memória de RAM de 2K	Laboratório
4	20/2	2	Desenvolvimento do Mini-projeto 1	Laboratório
5	26/2	2	Avaliação do Mini-projeto 1	Laboratório
6	27/2	2	Defesa de TCC2	Laboratório
7	6/3	2	Apresentação do Mini-Projeto 2 – Expansão de memória RAM de 2K para 8K	Laboratório
8	12/3	2	Desenvolvimento do Mini-projeto 2	Laboratório
9	13/3	2	Avaliação do Mini-projeto 2	Laboratório
10	20/3	2	Apresentação do Mini-projeto 3 – Movimentação manual de dados entre memórias e registradores	Laboratório
11	26/3	2	Desenvolvimento do Mini-projeto 3	Laboratório
12	27/3	2	Avaliação do Mini-projeto 3	Laboratório
13	2/4	2	Apresentação do Mini-projeto 4 – Operação manual de soma entre dados armazenados na memória	Laboratório
14	3/4	2	Desenvolvimento do Mini-projeto 4	Laboratório
15	9/4	2	Avaliação do Mini-projeto 4	Laboratório
16	10/4	2	Apresentação do Mini-projeto 5 – Introdução ao microcontrolador: movimentando dados da memória externa com o microcontrolador.	Laboratório
17	16/4	2	Desenvolvimento do Mini-projeto 5	Laboratório
18	17/4	2	Avaliação do Mini-projeto 5	Laboratório
19	23/4	2	Apresentação do Mini-projeto 6 – Movimentação da memória interna (modos de endereçamento)	Laboratório
20	24/4	2	Desenvolvimento do Mini-projeto 6	Laboratório
21	30/4	2	Avaliação do Mini-projeto 6	Laboratório
22	7/5	2	Apresentação do Mini-Projeto 7 – Subrotinnas e Stack	Laboratório
23	8/5	2	Desenvolvimento do mini-projeto 7	Laboratório
24	14/5	2	Avaliação do Mini-Projeto 7 -	Laboratório
25	15/5	2	Apresentação do Mini-Projeto 8 – Operação com aritméticas e lógicas	Laboratório
26	21/5	2	Desenvolvimento do mini-projeto 8	Laboratório
27	22/5	2	Avaliação do Mini-Projeto 8	Laboratório
28	28/5	2	Apresentação do Mini-Projeto 9 – Operação com bits	Laboratório
29	29/5	2	Desenvolvimento do mini-projeto 9	Laboratório
30	4/6	2	Avaliação do Mini-Projeto 9	Laboratório
31	5/6	2	Apresentação do Mini-Projeto 10 – Acesso a portas I	Laboratório
32	11/6	2	Avaliação do Mini-Projeto 10	Laboratório
33	12/6	2	Desenvolvimento do mini-projeto 10	Laboratório
34	18/6	2	Apresentação do Mini-Projeto 11 – Temprizadores e contadores	Laboratório
35	25/6	2	Desenvolvimento do mini-projeto 11	Laboratório
36	26/6	2	Avaliação do Mini-Projeto 11	Laboratório
37	2/7	2	Apresentação do Mini-Projeto 12 – Interrupções	Laboratório
38	3/7	2	Desenvolvimento do mini-projeto 12	Laboratório
39	9/7	2	Avaliação do Mini-Projeto 12	Laboratório
40	10/7	2	Recuperação Final	Laboratório
TOTAL		80

Aula 1- Dia 12/2/2014

Objetivos

Apresentação Ementa
Revisão de alguns conceitos em digital
Introdução a memórias
trabalhar memórias na forma de diagrama em blocos
- apresentar barramentos de endereço/dados/controle
- diferenciar conteúdo de endereço de memória;
- apresentar o procedimento de acesso para escrita e para a leitura;
- apresentar um diagrama de tempo simplificado de acesso a memória;
- apresentar a CPU/microcontrolador como a "entidade" que acessa a memória

Diagrama em blocos da memória e barramentos

No diagrama abaixo está representado um bloco de memória primária de 16x8 (dezesseis endereços por 8 bits).

Note que uma posição de memória pode ser vista como uma caixa que possue um endereço e um conteúdo.
O conteúdo associado a posição de memória é uma palavra binária e, neste caso, possui 8 bits.

ou

Para que us dispositivo externo possa "acessar" a memória para leitura ou escrita, ele deve se utilizar de um conjunto de fios que chamamos de barramentos.

Barramento de Endereços

Este barramento permite determinar o endereço de uma posição a ser acessada na memória. Um barramento de 4 linhas de endereço é designado por A3,A2,A1 e A0.

Supondo uma memória com endereços designados da forma hexadecimal de 0h a Fh. Supondo que A3 seja associado ao bit mais significativo e A0 ao bit menos significativo. Então, para acessar a posição Bh de memória, deve-se injetar A3=1, A2=0, A1=1 e A0=1. Note que $B_{h}=1011_{b}$

O termo "injetar" significa aqui que um dispositivo externo deve forçar tensão nas linhas do barramento. Esta tensão depende da tecnologia utilizada. Poderia ser, por exemplo, 5V para o nível lógico 1 e 0V par ao nível lógico 0.,

Diagrama de Tempo - Acesso para escrita

Aula 2- Dia 13/2/2014

continuação da aula anterior.

Aula 3- Dia 19/2/2014

Objetivos

Consolidar o conhecimento sobre memórias e barramentos de endereços, dados e controle através de um experimento no Proteus

Experimento 1 - Acesso a memória RAM de 2K x 8 bits

Roteiro:

1.Entrar no Windows.

2.Baixar o arquivo de projeto Experimento 1 MIC. Coloque em um diretório conhecido.

3.Clique sobre o arquivo. O PROTEUS será executado e o projeto aberto.

4.Observe que o projeto está parcialmente pronto. Você pode entrar em modo simulação. O sistema está preparado para que se possa inserir ou ler manualmente posições de memória. Tente colocar o dado AFh na posição 0 de memória e 8Eh na posição 15.

5.Note o Chip Select está habilitado sempre. Coloque uma chave adicional para colocar o Chip Select e repita a operação de gravação anterior.

Exercícios adicionais (Projeto 1)

1.Colocar uma chave de controle do Chip Select (CE). 2.Colocar o seu nome ("Maria da Silva") na memória implmentada no projeto, a partir da posição 0 (endereço). Olhar tabela ASCII. 3.Reimplementar o item dois para gravar nos últimos endereços de memória dos 2K disponíveis.

Aula 4- Dia 26/2/2014

Objetivos

AValiação do Projeto 1:

ALUNOS OK TAREFA 1: Evander, Vinicius, Renato, Alfredo, Antonio ALUNOS devendo: fernanda

Aula 5 - Dia 6/3/2014

Objetivos

Apresentar o Mini-Projeto 2 - Expansão de memória
Fundamentação teórica
Encaminhamentos

Mini-Projeto 2 - Expansão de Memória

Usando como referência o projeto anterior expandir o sistema de memória de 2Kx8bits para 8Kx8bits. Use o decodificador 74LS139. Para controle das chaves a chave lógica

Fundamentação Teórica

Decodificadores

Tutorial 74LS139

Usando decodificadores para exppandir sistemas de memória

Nota 1

Nota 2

AULA 5 - Dia 12/3/2014

AULA 6 - Dia 13/3/2014

Desenvolvimento do projeto de expansão de memória.

AULA 7 - Dia 20/3/2014

Apresentação do projeto de expansão de memória
Apresentação do Terceiro Projeto

AULA 8 - Dia 26/3/2014

Terceiro Mini-Projeto

Implementar um circuito com 1 memória de 2Kx8 (6116) e um latch 373. Este deverá servir como acumulador em operações para movimentação de memória. Ao final do projeto será solicitado que o aluno entre com dados mnualamente na memória e deloque dados de uma posição para outra na memória. Criar comando WRA (write no acumulador) e RDA (read no acumulador) específicos par o LATCH, de forma a evitar o endereçamento do registrador.

O funcionamento do LATCH 373

Datasheet do 74LS373

Link para o esqueleto do projeto

Baixar o arquivo de projeto [1]

Link para tutorial Spice/Proteus

http://www.youspice.com/ys/gettingstartedwithlabcenterproteus.3sp

AULA 9 - Dia 27/3/2014

Desenvolvimento e apresentação do mini-projeto 3

ALUNOS QUE DEFENDERAM: GIOVANA, FERNANDA, ALFREDO, EVANDER, VINICISU, RENATO, ANTONIO

AULA 10 - Dia 2/4/2014

DApresentação do Mini-projeto 2 para os alunos que ainda não tinham defendido: Reanto, Fernanda e Evander

AULA 11 - Dia 3/4/2014

Apresentação do Mini-Projeto 4: Implemenatação de uma (parte) de uma Unidade Lógica e Aritmética

As partes de um sistema computacional

Até o presente momento tivemos uma ideia dos seguintes elementos de um sistema computacional:

Unidade de Entrada (e Saída)
memória primária
CPU
barramentos: dados, endereço e controle

A CPU é dividida em registradores (implementamos o registrador A), a unidade de controle (que tem sido você) e a unidade lógica e aritmética. Neste mini-projeto vamos passar uma ideia do que é esta unidade, implementando um somador de bytes.

Mini-projeto 4

Acrescentar ao mini-projeto 3 um circuito somador de bytes com entrada de C e saída de carry. Armazenar o Carry em um flip flop tipo D (registrador de 1 bit). O somandor será implementado com o 74LS283. Usar uma subsheet para implementar o somador bufferizado com buffer tris-tate 74LS241.

Parte 1 - Demonstração de como o 74LS283 funciona usando o Proteus

Data sheet do 74LS283

Data sheet do 74LS241

Parte 2 - Construção do circuito em sub-sheet

O seguinte sistema foi implementado:

Somador

MemoriaRegistrador

AULA 12 - Dia 9/4/2014

Parte 3 - Inclusão do circuito no mini-projeto 3

Parte 4 - Desenvolvimento do sistema completo

AULA 13 - Dia 16/04/2014

Arquivo parcial de projeto [2]

AULA 14 - Dia 23/04/2014

Objetivos

Apresentar o princípio de funcionamento de um sistema microprocessado

Material

Aula de Introdução

AULA 15 - Dia 24/04/2014

Continuação: Princípio de funcionamento de um istema microprocessado.

AULA 16 - Dia 30/04/2014

Objetivos

apresentação do miniprojeto 3
apresentação do miniprojeto 4

Miniprojeto 4

Implementar um circuito lógico combinacional usando o microntrolador 8051. Função lógica a ser implementada:

Fernanda:

 $Y=AB+CD+{\overline {D}}E$

Renato:

 $Y={\overline {A}}+BCD+{\overline {D}}EF$

Evander:

 $Y=A{\overline {B}}+CD+{\overline {D}}E{\overline {F}}$

Antônio:

 $Y=ABCD+{\overline {D}}EF$

Alfredo:

 $Y=AB{\overline {CD}}+{\overline {D}}EF$

Giovana:

 $Y={\overline {AB}}CD+{\overline {D}}EF$

Vinícius:

 $Y={\overline {ABC}}D+{\overline {DE}}F$

Fundamentação

Criação de um projeto simples, no Proteus, usando o 80C31, 2 chaves LOGICSTATES e um PROBESTATE associados

a pinos da porta P1.

Criação de um programa PORTA E;
Mostrar a memória de programa, memória de BITS, as portas e o CARRY
Explorar as instruções de movimentação de bit, operações lógicas de bit e JMP incondicional;
Explorar execução passo a passo, breakpoint etc.

Arquivo:OperacoesBit.pdf

AULA - Dia 8/05/2014

AULA - Dia 9/05/2014

AULA - Dia 14/05/2014

Defesa do Mini Projeto 4

Giovana - B

Antônio - D

Renato - B

Alfredo - B

Fernanda - C

Evander - B

Vinícius - B

AULA - Dia 15/05/2014

Objetivos

Avaliação final do Mini-Projeto 4
Apresentação do Mini-Projeto 5

MiniProjeto 5

Objetivo

Este projeto tem por objetivo trabalhar a operação com bits utilizando instruções de jump condicional e o acesso a memória de bits. A definição de pinos com EQU será apresentada.

Exemplo 1

====================================================================
RESET and INTERRUPT VECTORS
====================================================================

     ; Reset Vector
     org   0000h
     jmp   Start

====================================================================
CODE SEGMENT
====================================================================

     org   0100h

Start:

     ; Write your code here
     jb   P1.0, alarme_on
     clr  P2.0
     clr  00h 
     jmp  pto2

alarme_on:

     setb P2.0
     setb  00h

pto2:

     jmp Start

Loop:

     jmp Loop

====================================================================

END

</syntaxhighlight>

Referencias

Manual do Assembly
Lista de Instruções

Exemplo 2 - Usando EQU

====================================================================
DEFINITIONS
====================================================================

CH_ON_OFF   EQU P1.0
LED_ON_OFF  EQU P2.0

====================================================================
VARIABLES
====================================================================

STATUS_ON_OFF EQU 00h

====================================================================
RESET and INTERRUPT VECTORS
====================================================================

     ; Reset Vector
     org   0000h
     jmp   Start

====================================================================
CODE SEGMENT
====================================================================

     org   0100h

Start:

     ; Write your code here
     jb   CH_ON_OFF , alarme_on
     clr  LED_ON_OFF
     clr  STATUS_ON_OFF 
     jmp  pto2

alarme_on:

     setb LED_ON_OFF
     setb STATUS_ON_OFF

pto2:

     jmp Start

Loop:

     jmp Loop

====================================================================

END

</syntaxhighlight>

O Projeto

Desenvolver um alarme com 4 entradas digitais (sensores). O sensor está desligado com o estado 0. Se pelo menos um sensor for desligado um alarme deve ser disparado. O alarme é uma saída digital que alterna o estado quando ativada. Se desativada permanece em 0. O alarme deve ter um uma saída indicando se está em operação ou não. Uma entrada adicional habilita o funcionamento do alarme (pode ser usada para desligar o alarme). Para maior flexibilidade, cada sensor pode ser desabilitado individualmente através de uma entrada digital associada a ele. Quando um sensor for violado uma saída digital deve indicar seu estado através do estado 1. Tão logo todos os sensores estejam desabilitados o alarme deixa de disparar.

Parte 1 - Mapeamento de Entradas e SaídasParte 2 - FluxogramaAULA - Dia 21/05/2014Objetivo

Desenvolver o miniprojeto 5

AULA - Dia 28/05/2014

GREVE ÔNIBUS = Somente Fernda compareceu

Objetivo

Desenvolver o miniprojeto 5

Acesso por bitsProposta de Esqueleto do MiniProjeto 5

Created
qui mai 22 2014
Processor
80C31
Compiler
ASEM-51 (Proteus)
====================================================================

$NOMOD51
$INCLUDE (8051.MCU)

====================================================================
DEFINITIONS
====================================================================

SS1 EQU P1.0
SS2 EQU P1.1
SS3 EQU P1.2
SS4 EQU P1.3
STATUS_ALARME EQU 00h
SAIDA_ALARME EQU P2.0

====================================================================
VARIABLES
====================================================================

====================================================================
RESET and INTERRUPT VECTORS
====================================================================

     ; Reset Vector
     org   0000h
     jmp   Start

====================================================================
CODE SEGMENT
====================================================================

     org   0100h

Start:

     ; Write your code here

	  clr STATUS_ALARME
	  jb  SS1, trata_sensor1
pt_s2:
	  jb  SS2, trata_sensor2
pt_s3:
	  jb  SS3, trata_sensor3
pt_s4:
	  jb  SS4, trata_sensor4
trata_status:

     jb STATUS_ALARME, trata_disparo

	  clr SAIDA_ALARME
	  jmp Start
trata_disparo:

     cpl SAIDA_ALARME

	  jmp Start
trata_sensor1:

     setb STATUS_ALARME

	  jmp  pt_s2
trata_sensor2:

     setb STATUS_ALARME

	  jmp  pt_s3
trata_sensor3:

     setb STATUS_ALARME

	  jmp  pt_s4
trata_sensor4:

     setb STATUS_ALARME

	  jmp  trata_status
Loop:

     jmp Loop

====================================================================

END

</syntaxhighlight>
http://www.win.tue.nl/~aeb/comp/8051/set8051.html
http://courses.cs.washington.edu/courses/cse466/01au/Lab/A251.pdf

AULA - Dia 29/05/2014Objetivo

discutir a memória do 8051
apresentar o conceito de subprograma: instruções lcall e ret
apresentar a instrução DJNZ direto:

AULA - Dia 4/06/2014Objetivo

Avaliar o  miniprojeto 5
Apresentar o miniprojeto 6

Conttinução da fundamentação teórica

Arquivo:ControleFluxo.pdf

Miniprojeto 6

Acrescentar ao miniprojeto 6 as seguintes funções:
O alarme deverá tocar (piscar) 100 vezes;
Cada sensor e o disparo de alarme deverá ser tratado como subrotina (usar lcall -ret)
Ao ser habilitado o alarme deverá esperar 1 minuto antes de entrar em operação.

Material de ApoioAULA - Dia 11/06/2014Objetivo

Modos de Endereçamento no 8051
uso de instrução cjne para elaborar loops

Material de Apoio

Media:Aula8-ModosEndereçamento-Exercícios.pdf

Exercício 1

Iniciar um bloco de memória RAM interna de 50h até 7fh com o valor E5h.
Solução:

	mov A,#0E5h
	mov R0,#50h
inicio:
	mov @R0,A
	inc R0
	cjne R0,#80h,inicio
loop:   jmp loop
</syntaxhighlight>

AULA - Dia 12/06/2014Objetivo

Avaliar Mini-projeto 5
Começar Mini-Projeto 6: explorar a memória RAM interna, endereçamentos direto, indireto, imediato e por registrador.

Mini-Projeto 6

O diagrama em blocos para o mini-projeto 6 é apresentado a seguir:

O objetivo do projeto é construir um programa que permite entrar e visualizar
dados da RAM interna desde 00F até FFH. As seguintes funcionalidades
devem ser previstas:

Escrever dados em uma posição da RAM: O usuário entra com o endereço e com os dados, aciona o sinal de escrita (leva a 0) e habilita a operação (RET);
Ler dados: O usuário entra com o endereço a ser lido, aciona o sinal de leitura e habilita o sistema.
Escrever dados crescente: O usuário coloca um dado, habilita dados crescente e habilita o sistema (RET). O dado é escrito na posição 0 da Ram Interna e a partir deste endereço o programa escreve sequencialmente na memória (até FF) o dado incrementado de 1. Exemplo: Suponha que o dado foi 10. Na posição da memória 0 será escrito 10, na posição 1 será escrito 11 etc. Quando estourar em 255 o sistema começa em 0.
Escrever dados decrescente: similar ao anterior mas decrescente.

Observações:
(1) Colocar displays hexadecimais para visualizar os dados/endereços de entrada e saída.
(2) No caso de duas ou mais funcionalidades serem ativadas simultaneamente o sistema deve apresentar um "E" piscando no display de saída de dados.

AULA - Dia 18/06/2014Objetivo

Avaliar miniprojeto 6
Continuar desenvolvimento mini-projeto 7

AULA - Dia 25/06/2014Objetivo

Avaliar o miniprojeto 7
Apresentar o Miniprojeto 8 envolvendo operações aritméticas e lógicas

Descrição do Miniprojeto 8=

Acrescentar ao miniprojeto 7 três funconalidades adicionais:

Operação de soma com dois operandos na memória RAM interna. Os dois endereços são fornecidos e ao selecionar aopç~ao

de sima é mostrado na saída a soma.

Operação de and lógico byte a byte com dois operandos da memória RAM interna
Operação de subtração entre dois operandos da memória

OBS: mostrar o estado do FLAG CARRY

Referências

Arquivo:MIC-OperacoesArimeticas.pdf

MIC-2014-1-CST Introdução aos Microcoprocessadores

DADOS GERAIS DA DISCIPLINA

Avaliação

PLANEJAMENTO 2014-1

Aula 1- Dia 12/2/2014

Objetivos

Diagrama em blocos da memória e barramentos

Barramento de Endereços

Diagrama de Tempo - Acesso para escrita

Aula 2- Dia 13/2/2014

Aula 3- Dia 19/2/2014

Experimento 1 - Acesso a memória RAM de 2K x 8 bits

Aula 4- Dia 26/2/2014

Objetivos

Aula 5 - Dia 6/3/2014

Mini-Projeto 2 - Expansão de Memória

Fundamentação Teórica

Decodificadores

Usando decodificadores para exppandir sistemas de memória

AULA 5 - Dia 12/3/2014

AULA 6 - Dia 13/3/2014

AULA 7 - Dia 20/3/2014

AULA 8 - Dia 26/3/2014

Terceiro Mini-Projeto

O funcionamento do LATCH 373

Link para o esqueleto do projeto

Link para tutorial Spice/Proteus

AULA 9 - Dia 27/3/2014

AULA 10 - Dia 2/4/2014

AULA 11 - Dia 3/4/2014

As partes de um sistema computacional

Mini-projeto 4

Parte 1 - Demonstração de como o 74LS283 funciona usando o Proteus

Parte 2 - Construção do circuito em sub-sheet

AULA 12 - Dia 9/4/2014

Parte 3 - Inclusão do circuito no mini-projeto 3

Parte 4 - Desenvolvimento do sistema completo

AULA 13 - Dia 16/04/2014

AULA 14 - Dia 23/04/2014

Objetivos

Material

AULA 15 - Dia 24/04/2014

AULA 16 - Dia 30/04/2014

Objetivos

Miniprojeto 4

Fundamentação

AULA - Dia 8/05/2014

AULA - Dia 9/05/2014

AULA - Dia 14/05/2014

AULA - Dia 15/05/2014

Objetivos

MiniProjeto 5

Objetivo

Exemplo 1

Referencias

Exemplo 2 - Usando EQU

O Projeto

Parte 1 - Mapeamento de Entradas e Saídas

Parte 2 - Fluxograma

AULA - Dia 21/05/2014

Objetivo

AULA - Dia 28/05/2014

Objetivo

Acesso por bits

Proposta de Esqueleto do MiniProjeto 5

AULA - Dia 29/05/2014

Objetivo

AULA - Dia 4/06/2014

Objetivo

Conttinução da fundamentação teórica

Miniprojeto 6

Material de Apoio

AULA - Dia 11/06/2014

Objetivo

Material de Apoio

Exercício 1

AULA - Dia 12/06/2014

Objetivo

Mini-Projeto 6

AULA - Dia 18/06/2014