terça-feira, 16 de novembro de 2021

Como Funciona os Microcontroladores - Conceitos Relacionados.


Uma grande corrida por novas tecnologias impulsionadas pela competitividade entre as empresar fez com que o avanço na área da eletrônica se desenvolva rapidamente, até meados da década de 40 o principal dispositivo para trabalho lógicos era realizado por válvulas, os transistores começam a ser comercializado na década de 50 e apenas na década de 60 surgem os primeiros circuitos integrados, mas já o primeiro  microprocessador  data de 1971, fabricado pela Intel, o microprocessador de 4 bit INTEL 4004, daí a evolução no processamento a velocidade no desenvolvimento do componente, e na sua capacidade foram cada vez mais rápido, surgindo vários fabricantes. Atualmente um único chip é capaz de armazenar centenas de milhares de transistores.

1. Alguns conceitos.

Mais o que é na verdade um microprocessador? “...é um chip responsável pelo processamento de um microcomputador”, em outras palavras, o microprocessador é um componente do computador ( o coração), mas  não funciona sozinho, necessita portanto de outros componentes para a sua utilização. O sistema de um microcomputador basicamente é dividido em três partes principais, que são: Unidade Central de Processamento (CPU), Memória e os Dispositivos de entrada/saída (E/S).

A CPU tem a finalidade de controlar, operar e executar toda a função lógica do sistema. A memória é o dispositivo de armazenamento de dados que são manipulados. Os dispositivos E/S são os dispositivos de que gerencia por onde os dados devem circular, ele designa qual o barramentos que deve acessar para a  comunicação com o meio exterior.


Elementos Básicos de hum microcomputador.

Compreendido o que é um microprocessador iremos agora para a definição de um microcontrolador.

O microcontrolador é um “Microcomputador de um só chip”. Tudo surgiu da necessidade de ter um componente mais simples para a execução de tarefas dedicadas, sendo mais simples e compacto, o componente é mais lento, e realiza instruções menos complexas, mais simples, portanto, é mais barato e eficiente.
Microcontroladores são máquinas de estado implementadas com contadores e memória ROM (Hexsel, 2004).


2. Características dos Microcontroladores.

Os microcontroladores podem  ser caracterizados por sua aplicação em: genérico ou especifico. Os utilizados para funções especifica temos como exemplo os: controlador de teclado (80C51SL-BG), o controlador de comunicação universal (82C152), o controlador de um display de cristal liquido, controladores para vídeo, etc.
Resumidamente, um controlador é utilizado para controlar processos e ambientes. Suas principais aplicações são: equipamentos eletrônicos, automóveis e controle, instrumentação, robótica, aeroespacial, dentre outras.
Atualmente os principais fabricantes são a Intel, Atmel, AMCC, Fujitsu, Texas Instrumentos, Zilog, dentre outras.


3. Elementos dos Microcontroladores.

Os microcontroladores típicos apresentam recursos integrados dentro de um único chip.

 Elementos de um microcontrolador.

Vários elementos periféricos são comumente utilizados, dentre os principais podemos citar:

– portas de entrada/saída – bits, vetores de bits
– contadores/temporizadores
– interfaces seriais
– unidades PWM
– temporizadores do tipo watchdog
– conversores A/D
– unidades detectoras e geradoras de eventos.

Esses elementos formam o sistema básico de um microprocessador. Até aqui vimos um breve histórico de como surgiu o microprocessador, os seus principais fabricantes, alguns conceitos relacionados, suas principais aplicações e a arquitetura básica que formam o elemento, no próximo trabalho estaremos descrever em maiores detalhes a sua arquitetura.

Referencias Bibliográficas.
Barretto, Marcelo, Curso: Microprocessadores e Microcontroladores, UFPA, 2008.
Cardoso, Fabio de Souza, Sistemas Embarcados, apontamentos de aula, 2008.
Hexsel, Roberto A, Sistemas Digitais e Microprocessadores, apostila, UFPN, 2004.

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