Aula05-RegistradoresEspeciais

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IFCE – Campus Cedro

Mecatrônica Microcontroladores

Prof. Eng. Derig Almeida Vidal

Mestrando em Computação Aplicada, Engenheiro de Produção e Tecnólogo em Automática

Aula 05

Registradores Especiais do PIC

Prof. Derig Almeida Vidal IFCE - Cedro

Sumário

• Introdução

• Tipos

• Descrição

Registradores Especiais - Introdução

• O PIC possui uma série de registradores especiais

que são denominados SFR (Special Function

Registers) que tem como função armazenar a

configuração e o estado de funcionamento atual da

máquina.

• Por exemplo, através deles é possível:

– Definir as portas como entradas ou saídas; – Ativar interrupções;

– Ativar a contagem do TMR0 por sinal externo, etc.

Registradores Especiais - Introdução

• Tipos de registradores especiais:

– Gerais

• STATUS e PCON • OPTION

• INTCON, PIR1 e PIE1 • PCL e PCLATH – Portas

• TRIS • PORTS – Contadores

• TIMER 0, TIMER 1 e TIMER 2 – EEPROM • EEADR e EEDATA • EECON1 e EECON2 – Módulo CCP • CCP1CON, CCPR1H e CCPR1L – Módulo Comparador • CMCON – Módulo voltagem de referência • VRCON – Módulo USART • TXSTA e RCSTA • SPBRG • TXREG e RCREG – Endereçamento Indireto

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STATUS e PCON

• STATUS

– Está relacionado às operações matemáticas.

– Indica estouro dos registradores (C-Carry e

DC-Digit Carry) e resultados iguais a zero (Z).

• PCON

– Sua função mais utilizada é que configura

freqüência do oscilador interno (OSCF): 37KHz

ou 4MHz

• bit 0 C (Carry) Transporte

Este bit é afetado pelas operações de adição, subtração e deslocamento. Toma o valor ‘1’ (set), quando um valor mais pequeno é subtraído de um valor maior e toma o valor ‘0’ (reset) quando um valor maior é subtraído de um menor. 1= Ocorreu um transporte no bit mais significativo 0= Não ocorreu transporte no bit mais significativo

• bit 1 DC (Digit Carry) Transporte de dígito

Este bit é afetado pelas operações de adição, subtração. Ao contrário do anterior, DC assinala um transporte do bit 3 para o bit 4 do resultado. Este bit toma o valor ‘1’, quando um valor mais pequeno é subtraído de um valor maior e toma o valor ‘0’ quando um valor maior é subtraído de um menor.

1= Ocorreu um transporte no quarto bit mais significativo 0= Não ocorreu transporte nesse bit

• bit 2 Z (bit Zero) Indicação de resultado igual a zero. Este bit toma o valor ‘1’ quando o resultado da operação lógica ou aritmética executada é igual a 0.

1= resultado igual a zero 0= resultado diferente de zero

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• bit 3 PD (Bit de baixa de tensão – Power Down) Este bit é posto a ‘1’ quando o microcontrolador é alimentado e começa a trabalhar, depois de um reset normal e depois da execução da instrução CLRWDT. A instrução SLEEP põe este bit a ‘0’ ou seja, quando o microcontrolador entra no regime de baixo consumo / pouco trabalho. Este bit pode também ser posto a ‘1’, no caso de ocorrer um impulso no pino RB0/INT, uma variação nos quatro bits mais significativos do porto B, ou quando é completada uma operação de escrita na DATA EEPROM ou ainda pelo watchdog.

1 = depois de ter sido ligada a alimentação

0 = depois da execução de uma instrução SLEEP Prof. Derig Almeida Vidal

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• bit 4 TO Time-out ; transbordo do Watchdog

Este bit é posto a ‘1’, depois de a alimentação ser ligada e depois da execução das instruções CLRWDT e SLEEP. O bit é posto a ‘0’ quando o watchdog consegue chegar ao fim da sua contagem (overflow = transbordar), o que indica que qualquer coisa não esteve bem.

1 = não ocorreu transbordo 0 = ocorreu transbordo

• bits 5 e 6 RP1:RP0 (bits de seleção de banco de registros) Estes dois bits são a parte mais significativa do endereço utilizado para endereçamento direto.

• 00 = banco de registros 0 • 01 = banco de registros 1 • 10 = banco de registros 2 • 11 = banco de registros 3

• bit 7 IRP (Bit de seleção de banco de registros) Este bit é utilizado no endereçamento indireto da RAM interna, como oitavo bit

1 = bancos 2 e 3

0 = bancos 0 e 1 (endereços de 00h a FFh)

• O registro de estado (STATUS), contém o estado da ALU (C, DC, Z), estado de RESET (TO, PD) e os bits para seleção do banco de memória (IRP, RP1, RP0). Considerando que a seleção do banco de memória é controlada através deste registro, ele tem que estar presente em todos os bancos.

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OPTION (OPTION_REG)

• Serve para configurar uma série de opções para a

operação do microcontrolador, tais como:

– Habilitação de pull-ups (força o nível lógico alto)

do PORTB;

– Configuração do prescaler (parte do

microcontrolador que divide a freqüência de

oscilação do clock antes que os respectivos

impulsos possam incrementar o temporizador);

– Configuração do TMR0; e,

– Seleção da borda para a interrupção externa.

• bits 0 a 2 PS0, PS1, PS2 (bits de selecção do divisor Prescaler) Estes três bits definem o factor de divisão do prescaler. Aquilo que é o prescaler e o modo como o valor destes três bits afetam o funcionamento do microcontrolador será estudado na secção referente a TMR0.

• bit 3 PSA (Bit de Atribuição do Prescaler)

Bit que atribui o prescaler ao TMR0 ou ao watchdog. 1 = prescaler atribuído ao watchdog

0 = prescaler atribuído ao temporizador TMR0

• bit 4 T0SE (bit de seleção de bordo ativo em TMR0)

Se for permitido aplicar impulsos em TMR0, a partir do pino RA4/TOCK1, este bit determina se os impulsos ativos são os impulsos ascendentes ou os impulsos descendentes. 1 = bordo descendente

0 = bordo ascendente

• bit 5 TOCS (bit de seleção de fonte de clock em TMR0) Este pino escolhe a fonte de impulsos que vai ligar ao temporizador. Esta fonte pode ser o clock do

microcontrolador (freqüência de clock a dividir por 4) ou impulsos externos no pino RA4/TOCKI.

1 = impulsos externos

0 = ¼ do clock interno Prof. Derig Almeida Vidal

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• bit 6 INDEDG (bit de seleção de bordo de interrupção) Se esta interrupção estiver habilitada, é possível definir o bordo que vai activar a interrupção no pino RB0/INT. 1 = bordo ascendente

0 = bordo descendente

• bit 7 RBPU (Habilitação dos pull-up nos bits do porto B) Este bit introduz ou retira as resistências internas de pull-up do porto B.

1 = resistências de “pull-up” desligadas 0 = resistências de “pull-up” ligadas

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INTCON, PIR1 e PIE

• Servem para configurar e identificar as interrupções

existentes.

– INTCON:

• Opera com as interrupções principais, que são:

Timer 0, interrupção externa e mudança de

estado;

• Possui a chave geral de todas as interrupções

(GIE) e a chave geral para interrupções de

periféricos.

– PIR1 e PIE:

• Gerencia interrupções dos periféricos.

• EEPROM, Comparadores, USART, CCP, Timer 1

e 2.

PCL e PCLATH

• PCL armazena os 8 bits menos significativos do

PC (Program Counter) e o PCLATH os outros 5

bits mais significativos do PC.

• É alterado automaticamente mas pode ser

modificado pelo programa.

PORTA e PORTB

• Lê e escreve informações nos pinos externos do

PIC;

• O estado das portas é acessado diretamente

nestas duas posições distintas da memória;

• Quando um pino dessas portas é configurado como

entrada, ao lermos o seu bit relacionado,

encontraremos diretamente o nível lógico aplicado

a esse pino;

• Da mesma maneira, ao ser configurada como

saída, podemos alterar o seu estado escrevendo

diretamente no bit relacionado.

TRISA e TRISB

• Define direção de funcionamento de cada pino da

porta (se entrada ou saída);

• Quando é colocado “1” (lembre-se do Input) em um

bit do TRIS, o pino relacionado a ele é configurado

como entrada.

• Para configurar como saída, deve-se escrever “0”

(lembre-se do Output) no bit relacionado.

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Contadores - TIMER 0 (TMR0)

– Contador de 8 bits;

– Pode ser acessado diretamente na memória,

tanto para leitura como para escrita;

– Seu incremento é automático, o que pode ser

feito pelo clock da máquina ou por sinal externo;

– O estouro desse contador pode gerar uma

interrupção.

Contadores - TIMER 1 (TMR1)

– Contador de 16 bits;

– Pode ser acessado diretamente na memória, tanto

para leitura como para escrita;

– Devido ao seu tamanho o mesmo é dividido em dois

endereços: TMR1H (

parte alta

) e TMR1L (

parte baixa

);

– Suas configurações são realizadas pelo T1CON,

como:

habilitação, prescaler, oscilador externo próprio, origem do incremento (interno ou externo) e sincronismo de incremento;

– O estouro desse contador pode gerar uma

interrupção;Também pode ser utilizado pelo CCP.

Contadores - TIMER 2 (TMR2)

– Contador de 8 bits;

– Pode ser acessado diretamente na memória, tanto

para leitura como para escrita;

– Suas configurações são realizadas pelo T2CON,

como:

habilitação, prescaler e protscaler;

– Para gerar uma interrupção, o valor desse contador é

comparado ao valor especificado em outro

registrador, o PR2, em vez de esperar o estouro do

mesmo.

EEPROM

• EEADR: É onde se especifica o endereço para

escrita ou leitura da EEPROM interna.

• EEDATA: Possui duas funções distintas:

– Nas operações de escrita, ele deve ser

preenchido com o dado a ser armazenado; e,

– Nas operações de leitura, ele armazena o dado

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EEPROM

Registradores de operação da EEPROM:

• EECON1

– É responsável pelas operações de escrita e

leitura na EEPROM e detecção de erro.

• EECON2

– Não é um registrador verdadeiramente

implementado em memória;

– Só é utilizado durante a inicialização do ciclo de

escrita na EEPROM por questão de segurança,

evitando que a memória seja alterada

acidentalmente.

Módulo CCP

• Através do módulo CCP é possível acessar três

modos diferentes de operação: Capture, Compare

e PWM;

• CCP1COM: é o responsável pela configuração;

• Utiliza o TMR1 como base de tempo e os

registradores complementares CCPR1H (parte

alta) e CCPR1L (parte baixa).

Módulo Voltagem de Referência

(VRCON)

• É utilizado para configurar o módulo de voltagem

de referência (saída analógica com 16 valores

configuráveis por software);

• É possível habilitar/desabilitar este sistema e

selecionar o valor da saída (malha R2R interna).

USART

• TXSTA e RCSTA configuram e monitoram todas as

possibilidades para a comunicação via módulo

USART, um para transmissão e outro para

recepção, respectivamente.

• SPBRG é responsável pela configuração do Baund

Rate (

medida de velocidade de sinalização e representa o número de mudanças na linha de transmissão (seja em frequência, amplitude, fase etc.) ou eventos por segundo