MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES PROVA 2 Resposta Esperada

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1 MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES PROVA 2 Aluno: Matrícula: 1. Na figura a seguir 8 Leds são conectados à porta P1 e 8 à porta P2. Valor: 2,5 Faça um programa em assembly do 8051 em que as interrupções externas INT0 e INT1 são usadas para a rotação dos Leds da figura, conforme mostrado na Tabela 1 a seguir. Use uma subrotina de atraso de tempo baseada em registradores. Tabela 1: descrição dos efeitos para cada interrupção Interrupção Configuração e efeito Por transição. Todos os Leds rotacionam no sentido anti-horário e, em seguida, no sentido horário, INT0 antes de voltar para o loop infinito. Rotação começa em P1.0. Por nível. Leds são ligados 1 a 1 (e mantidos ligados), a partir de P1.0, e rotacionando no sentido INT1 anti-horário. Todos os Leds são desligados a cada ciclo completo. Rótulo Mnemônico Comentário ORG 00H LJMP INICIO Desvia para o Inicio, no endereço 30h ORG 03H SJMP EFEITO1 ORG 13H SJMP EFEITO2 ; Desvia para Efeito1 quando a INT0 for solicitada ; Desvia para Efeito2 quando a INT1 for solicitada ORG 30H INICIO: MOV SP,#2FH ; Pilha na posição inicial 2F MOV IE,#85H ; IE = Interrupções 0 e 1 habilitadas MOV TCON,#01H ; Interrupção 0 por transição. Int. 1 por nível MOV R0,#00H ; Valor inicial de R0 para o efeito 2 MOV R1,#00H ; Valor inicial de R1 para o efeito 2 SJMP $ ; Loop infinito aguardando interrupção ; Rotação no sentido anti-horário EFEITO1: MOV A,#01H ; Valor inicial de A para a rotação de Leds MOV P2,#00H ; P2 recebe o valor 00h V5: MOV P1,A ; P1 recebe o valor atual de A ; Rotaciona conteúdo A para a esquerda

2 CJNE A,#01H,V5 ; Enquanto A 01h, desvia para V5. MOV P1,#00H ; P1 recebe o valor 00h V4: MOV P2,A ; P2 recebe o valor atual de A ; Rotaciona conteúdo de A para a esquerda CJNE A,#01H,V4 ; Enquanto A 01h, desvia para V4. ; Rotação no sentido horário V5B: RR A ; Rotaciona conteúdo de A para a direita MOV P2,A ; P2 recebe o valor atual de A CJNE A,#01H,V5B ; Enquanto A 01h, desvia para V5B. MOV P2,#00H ; P2 recebe o valor 00h V4B: RR A ; Rotaciona conteúdo de A para a direita MOV P1,A ; P1 recebe o valor atual de A CJNE A,#01H,V4B ; Enquanto A 01h, desvia para V4B. ; Retorna da subrotina de interrupção EFEITO2: CJNE R0,#0FFH,V1 ; Enquanto R0 FFh, desvia para V1. MOV P1,R0 ; P1 recebe o conteúdo atual de R0 MOV P2,R1 ; P2 recebe o conteúdo atual de R1 MOV A,R1 ; A recebe o conteúdo atual de R1 ; Rotaciona o conteúdo de A para a esquerda O,#01H ; Faz a operação A OU 01h (acrescenta 1 ao bit 0). MOV R1,A ; Atualiza o conteúdo de R1 CJNE R1,#0FFH,V2 ; Enquanto R1 FFh, desvia para V4. MOV P2,R1 ; P2 recebe o conteúdo atual de R1 MOV R0,#00H ; R0 recebe o valor 00h MOV R1,#00H ; R1 recebe o valor 00h V2: NOP ; Nenhuma operação ; Retorna da subrotina de interrupção V1: MOV P1,R0 ; P1 recebe o conteúdo atual de R0 MOV P2,R1 ; P2 recebe o conteúdo atual de R1 MOV A,R0 ; A recebe o conteúdo atual de R0 ; Rotaciona o conteúdo de A para a esquerda O,#01H ; Faz a operação A OU 01h (acrescenta 1 ao bit 0). MOV R0,A ; Atualiza o conteúdo de R0 ; Retorna da subrotina de interrupção ATRASO: MOV R7,#200 V3: MOV R6,#250 DJNZ R6,$ DJNZ R7,V3 RET

3 2. O programa da Tabela 2 foi desenvolvido em assembly do O cristal oscilador é de 12 MHz. A Tabela 3 mostra alguns valores (decimal e hexadecimal) de recarga de um temporizador no modo 1. Tabela 2: Programa em linguagem assembly do 8051 Tabela 3: Valores Temporizador Rótulo Mnemônico Rótulo Mnemônico Recarga TH TL ORG 00H V2: JNB F0,$ H 9FH LJMP INICIO CPL P H BFH CLR F B1H DFH ORG 0BH SJMP V2 LJMP V1 V1: MOV TH0,#63H INICIO: MOV SP,#2FH MOV TL0,#0BFH MOV IE,#82H DJNZ R0,V3 MOV TMOD,#01H SETB F0 MOV TH0,#63H MOV R0,#10 MOV TL0,#0BFH V3: NOP SETB TR0 MOV R0,#10 Parte 1 Parte 2 Parte 3 A partir do programa da Tabela 2 e da informação da Tabela 3, responda às questões: (a) O que ocorre na parte 1? Como é configurado o temporizador zero? (Valor: 0,5) A interrupção do temporizador zero é habilitada (IE = 82h) e o temporizador zero é configurado para operar no modo 1 (16 bits). A contagem inicial do temporizador zero é 63BFh (25.535), ou seja, a contagem é de pulsos ( ). Como o cristal é de 12 MHz, cada pulso é de 1 µs, ou seja, cada contagem corresponde a µs = 40 ms. R0 assume o valor 10, para ser usado na Parte 3. (b) O que ocorre na parte 2? Qual a função da flag F0? (Valor: 0,5) Enquanto a flag F0 for zero, o processamento fica aguardando em um loop. Quando F0 se tornar 1 (o que ocorre na Parte 3) o pino P1.0 é complementado e a flag F0 limpada. Em outras palavras, a cada vez que a flag F0 é setada, o pino P1.0 é complementado, resultando em uma onda quadrada nesse pino. (c) Explique o funcionamento da parte 3. (Valor: 0,5) A cada execução da Parte 3, os registradores TH0 e TL0 são recarregados com o valor inicial da contagem 63BFH. O registrador R0 é decrementado e comparado com zero (ele torna-se zero depois da décima vez que a Parte 3 é executada, pois inicialmente R0 = 10). Enquanto R0 não for zero, o processamento apenas sai da Parte 3, voltando para o loop da Parte 2. Quando R0 = 0, a flag F0 é setada, indicando que já se passaram 400 ms (10 x 40 ms). R0 assume o valor 10 novamente. (d) Qual a função do programa da Tabela 2? (Valor: 1,0) Observando o que ocorre nas Partes 2 e 3, verifica-se que o programa gera uma onda quadrada no pino P1.0. Cada meio período da onda corresponde a 400 ms, resultando em um período de 800 ms. 3. Suponha que uma lâmpada é acionada através do pino P1.0 de um microcontrolador Faça um programa em assembly do 8051 para ligar/desligar a lâmpada via porta serial. A taxa de comunicação deve ser de 1200 bps. Cristal oscilador de 11,0592 MHz. O caractere L (4Ch) é usado para ligar a lâmpada. O caractere D (44h) é usado para desligar. Valor: 2,5

4 Rótulo Mnemônico Comentário LAMP EQU P1.0 ; É atribuído o nome LAMP ao pino P1.0 ORG 00H LJMP INICIO Desvia para INICIO, no endereço 30h ORG 30H INICIO: MOV SP,#2FH ; Pilha na posição inicial 2F MOV SCON,#40H ; SCON = Serial no modo 1 MOV TMOD,#20H ; Temporizador 1 no modo 2 (recarga automática) MOV TH1,#0E8H ; Recarga para gerar Baud rate de 1200 bps MOV TL1,#0E8H ; Valor inicial de contagem do temporizador CLR LAMP ; Lâmpada começa apagada SETB TR1 ; Dispara temporizador 1, para começar geração de baud rate SETB REN ; Habilita recepção serial V1: JNB RI,$ ; Aguarda em um loop, a recepção de um caractere via serial CLR RI ; Limpa flag que indica que recebeu caractere via serial MOV A,SBUF ; Acumulador recebe conteúdo de SBUF (recebido via serial) CJNE A,#4CH,V2 ; Se A 4Ch (L), desvia para V2. SETB LAMP ; Se A = 4Ch, então a lâmpada em P1.0 é ligada SJMP V1 ; Volta para loop de espera de dados via serial V2: CJNE A,#44H,V1 ; Se A 44h (D), desvia para V1 (loop de espera de caractere). CLR LAMP ; Se A = 44h, então a lâmpada em P1.0 é desligada SJMP V1 ; Volta para loop de espera de dados via serial 4. A figura a seguir é parte de um sistema com mapeamento de memória. O decodificador é usado para selecionar o componente que se deseja acionar. São mostrados apenas os pinos que acionam um conjunto de 8 Leds e um motor de passo (conectado no nibble inferior). Valor: 2,5 A15 A14 A13 LEDS RD\ WR\ PASSO Supondo que o sistema também contém duas chaves liga/desliga conectando os pinos P1.0 e P1.1 ao nível lógico zero, faça um programa com as seguintes características: (a) Enquanto P1.0 = 0, os Leds devem girar para a esquerda; se P1.0 = 1, não há rotação de Leds. (b) Enquanto P1.1 = 0, o motor de passo deve girar para a direita; se P1.1 = 1, o motor de passo permanece parado.

5 A partir da figura, verifica-se que os pinos A15, A14 e A13 foram usados para a seleção das regiões da memória, o que significa regiões de 8K, como mostrado na tabela a seguir: A15 A14 A13 Endereço inicial Endereço final H 1FFFH H 3FFFH H 5FFFH H 7FFFH H 9FFFH A000H BFFFH C000H DFFFH E000H FFFFH Assim, os 8 Leds estão na região que começa no endereço 0000H e termina no endereço 1FFFH e o motor de passo está na região que começa no endereço 8000H e termina no endereço 9FFFH. Rótulo Mnemônico Comentários ORG 00H LJMP INICIO INICIO: ORG 30H MOV SP,#2FH MOV R0,#01H MOV R1,#11H ; Valor inicial para os Leds ; Valor inicial para o motor de passo V1: JB P1.0,PASSO ; Se P1.0 = 1, verifica a chave que liga o motor de passo MOV DPTR,#0000H ; DPTR assume o valor do endereço dos Leds MOV A,R0 ; A recebe o valor atualizado para ser enviado aos Leds ; O conteúdo de A é enviado aos Leds ; Rotaciona conteúdo de A (para rotacionar os Leds) MOV R0,A ; Atualiza valor de R0 PASSO: JB P1.1,V1 ; Se P1.1 = 1, verifica a chave que rotaciona os Leds MOV DPTR,#8000H ; DPTR recebe o endereço do motor de passo MOV A,R1 ; A recebe o valor atualizado para ser enviado aos Leds ; O conteúdo de A é enviado ao motor de passo RR A ; Rotaciona conteúdo de A (para acionar o motor de passo) MOV R1,A ; Atualiza valor de R1 SJMP V1 ; Volta para V! ATRASO: MOV R7,#250 V2: MOV R6,#250 DJNZ R6,$ DJNZ R7,V2 RET

6 Tabela 4: Lógica de operação do motor CC Tabela 5: Endereços das interrupções IN1 IN2 Operação do motor Interrupção Endereço de 0 0 Motor parado Solicitada desvio 0 1 Rotação sentido direto Reset 0000h INT0\ 0003h 1 0 Rotação sentido reverso Timer/counter 0 000Bh 1 1 Motor parado INT1\ Timer/counter 1 Canal Serial 0013h 001Bh 0023h Tabela 6: Alguns Registradores Especiais Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 IE EA X X ES ET1 EX1 ET0 EX0 IP X X X PS PT1 PX1 PT0 PX0 PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV X P TMOD G1 C/T\ M1.1 M0.1 G0 C/T\ M1.0 M0.0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI Tabela 7: Taxas de transmissão mais comuns Timer 1 Baud Rate (bits/seg) Freq. Osc. (MHz) SMOD C/Tbarra Modo Valor Recar. Modo 0 Máx: 1MHz 12 X X X X Modo 2 Máx: 375K 12 1 X X X Modo 1, 3: 62,5K FFh 19,2K 11, FDh 9,6K 11, FDh 4,8K 11, FAh 2,4K 11, F4h 1.2K 11, E8h 137,5 11, Dh h FEEBh