Arquitetura de Microcontroladores Microchip PIC

1. Arquitetura de
Microcontroladores
Microchip PIC
Alexandre Brandão
@abrandaolustosa
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3. Alexandre Brandão Lustosa
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Phone: +55 (21) 97367-6161
Senior Software Engineer with 20 years of experience in web development, transactional and distributed systems,
Microsoft C# .Net specialist and C/C ++ development for Linux Embedded and Microchip Microcontroller.
Certificated by Microsoft .Net MCSD Web Developer, MCSA Microsoft SQL Server 2012 and Microsoft IT Specialist.
Founder and community leader of InsideTech Conf.
Entrepreneur at Stone Pagamentos
C# .Net MCSD / MCSA DBA SQL Server IoT / C++ Developer Engineer

4. Arquitetura de
Microcontroladores
Microchip PIC
Alexandre Brandão
@abrandaolustosa

5. Agenda
 Microcontrolador ou Microprocessador
 Microcontroladores Famílias PIC16, 18, 24, 32
 Arquitetura
 Escolha do microcontrolador correto
 Placas de desenvolvimento
 Microchip MPLABX IDE

6. Microcontrolador
ou
Microprocessador

7. Microprocessador/Processador
 O microprocessador, geralmente chamado apenas
de processador, é um circuito integrado que realiza as
funções de cálculo e tomada de decisão de
um computador. Todos os computadores e equipamentos
eletrônicos baseiam-se nele para executar suas funções,
podemos dizer que o processador é o cérebro do
computador por realizar todas estas funções.

8. Arquitetura do Processador

9. Arquitetura do Processador

10. Motherboard

11. Motherboard

12. Motherboard

13. Microcontroladores
 Microcontrolador é um pequeno computador (SoC) em um
único circuito integrado o qual contém um núcleo de
processador, memória e periféricos programáveis
de entrada e saída. A memória de programação pode
ser RAM, NOR flash ou PROM a qual, muitas vezes, é
incluída no chip. Os microcontroladores são concebidos
para aplicações embarcadas, em contraste com
os microprocessadores utilizados em computadores
pessoais ou outras aplicações de uso geral.

14. Arquitetura Microcontrolador

15. Arquitetura Microcontrolador

16. Microcontrolador AVR

17. PIC18F Core

18. Microchip PIC32

19. Arquitetura
Microcontroladores
Famílias PIC16, 18, 24, 32

21. Arquiteturas Harvard e Neumann

22. Memory Model – (Pure or Strict) Harvard
Architecture
 The original Harvard architecture computer, the Harvard Mark I, employed
entirely separate memory systems to store instructions and data.
 Uses two separate memory spaces for program instructions and data -
separate pathways with separate address spaces.
 Allows for different bus widths
 Improved operating throughput
 RISC designs are also more likely to feature this model
 The CPU can both read an instruction and perform a data memory access at
the same time, even without a cache
PIC Microcontrollers (Separate code and data spaces)

23. CLOCK CYCLE

24. Timer/Prescaler

25. Memory Types
 Data Memory
 Program Memory
 Stack Memory

27. Bank Memory

29. Program Counter

30. Program Counter

31. Bits de Configuração
Os microcontroladores Microchip possuem regiões de
memória definidas para uso específico, contendo Bits de
Configuração (Configuration Bits ou Fuse Bits). Esses bits
determinam o funcionamento fundamental do dispositivo,
como modo do oscilador, Watchdog Timer, modos de
programação e proteção de código. A correta configuração
desses bits definem o funcionamento do seu
microcontrolador. Para tanto, vamos entender como fazer
esse trabalho.

32. Bits de Configuração – PIC16F877A
 Oscillator Selection Bits (FOSC1:FOSC0)
 Configuration Bits: Watchdog Timer Enable Bit (WDTE)
 Power-up Timer Enable Bit (PWRTE)
 Brown-out Reset Enable Bit (BOREN)
 Low-Voltage ICSP Enable Bit (LVP)
 Data EEPROM Memory Code Protection Bit (CPD)
 Flash Program Memory Write Enable Bits (WRT1:WRT0)
 In-Circuit Debugger Mode Bit (Debug)

33. Bits de Configuração – PIC16F877A
C/C++
 #pragma config FOSC = HS // Oscillator Selection bits (HS oscillator)
 #pragma config WDTE = OFF // Watchdog Timer Enable bit (WDT disabled)
 #pragma config PWRTE = ON // Power-up Timer Enable bit (PWRT enabled)
 #pragma config BOREN = ON // Brown-out Reset Enable bit (BOR enabled)
 #pragma config LVP = OFF // Low-Voltage (Single-Supply)
 #pragma config CPD = OFF // Data EEPROM Memory Code Protection bit
 #pragma config WRT = OFF // Flash Program Memory Write Enable bits
 #pragma config CP = OFF // Flash Program Memory Code Protection bit (Code protection off)

34. Special Function Registers
 I/O and peripheral control (such as serial ports or general-purpose IOs)
 timers
 stack pointer
 stack limit (to prevent overflows)
 program counter
 subroutine return address
 processor status (servicing an interrupt, running in protected mode, etc.)
 condition codes (result of previous comparisons)

35. Configuration Bits

36. Gravador

37. Configuration Bits

38. PIC16F877A

39. Escolha do
microcontrolador correto
para o seu projeto

40. Preço – PIC18F4550

41. PIC16F877A
 Pin Count: 40-pin PDIP
 I/O PIN : 33
 Program Memory: 14KB or 8K 14-bit Flash
 Max Crystal Speed: 20MHz
 Internal Oscillator : No
 RAM Bytes: 368
 EEPROM (Bytes): 256
 Timers: 2 x 8 bit, 1 x 16-bit
 Serial Communication: 1xUSART, 1 x MSSP(SPI/I2C)
 Capture/Compare/PWM: 2 x CCP
 ADC: 8ch, 10-bit
 Comparators: 2

42. PIC18F4550
 Pin Count: 40-pin PDIP
 I/O PIN : 35
 Program Memory 32 KB Flash
 Max Crystal Speed: 48MHz or 12 MIPS
 Internal Oscillator : 31kHz to 4Mhz
 EEPROM (bytes): 256
 Timers: 1 x 8-bit, 3 x 16-bit
 Serial Communication Peripherals: 1-EUSART, 1-MSSP(SPI/I2C)
 ADC: 13 ch, 10-bit
 Capture/Compare/PWM Peripherals: 1 CCP, 1 ECCP
 Comparators: 2
 Special features: USB (ch, speed, compliance): 1, Full Speed, USB 2.0

44. https://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchID=1005

46. Datasheet
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/39632c.pdf

47. Placas de
desenvolvimento

48. PIC-EK

49. PIC-EK

50. Easy PIC6

51. Easy PIC v7

52. Microgenius

53. Microchip
MPLABX IDE

57. Bits de Configuração

58. Leituras recomendadas

59. Obrigado!
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