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Características principais

Título do livroPacote com 4 livros de hardware impressos 15% desc
AutorAlexandre Mendonça e Ricardo Zelenovsky
IdiomaPortuguês
EditoraInterciência
FormatoPapel

Outras características

  • Gênero do livro: Ciências Exatas,computadores,Eletrônica,Engenharia,hardware,Informática,Microcontroladores,microprocessadores,PC,Sensores,Tecnologia,x86

  • Tipo de narração: Manual

  • ISBN: 9786589367161

Descrição

Promoção:

Conjunto com os livros “Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento – Curso Universitário” (capa dura), “Módulos e Sensores: Guia de Interface com o Arduino” (capa mole), “Arduino: Guia Avançado para Projetos” (capa dura) e “Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios” (capa mole) – 15% de descontos (vide preços em outros anúncios).


Autores: Alexandre Mendonça e Ricardo Zelenovsky.

Alexandre Mendonça graduou-se em Engenharia Eletrônica pelo IME, em 1991, onde também concluiu seu Mestrado, em 1996. Obteve o título de Doutor em Ciências pelo Programa de Engenharia Elétrica da COPPE/UFRJ, em 2003. Foi pesquisador do Centro Tecnológico do Exército entre 1992 e 1995, participando de importantes trabalhos em projetos envolvendo radar de proximidade, sensoreamento e sistemas de aquisição de dados. É professor do IME desde 1996, onde ministra na Graduação as disciplinas "Eletrônica Digital I", "Eletrônica Digital II", "Projetos com Dispositivos Programáveis” e "Microprocessadores". No IME, orientou diversos projetos finais de curso, foi Coordenador de Graduação das Engenharias Eletrônica, Elétrica e de Comunicações por 6 anos, chefiou a Seção de Engenharia Elétrica por 4 anos, exerceu o cargo de Segundo Vice-Reitor por 20 meses e teve a honra de responder pelo Comando do IME por 31 dias.

Ricardo Zelenovsky graduou-se em Engenharia Eletrônica pelo IME, em 1984, onde também concluiu seu Mestrado, em 1988. Em 2001, obteve seu título de Doutor em Ciências pelo Programa de Engenharia Elétrica da PUC-RJ. Foi professor do IME por 15 anos, tendo ministrado as disciplinas "Microprocessadores", "Projetos de Computadores Digitais", "Processadores Digitais de Sinais (DSP)" e "Projetos de Circuitos Lógicos", além de orientar projetos de fim de curso sobre assuntos relacionados a interfaceamento com computadores pessoais, automação e processadores digitais de sinais. Na década de 90, teve uma passagem por dois anos em missão oficial do Exército Brasileiro como professor da Escuela Politécnica del Ejército, no Equador. Atualmente, é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da UnB desde 2001, onde ministra as disciplinas de "Sistemas Digitais", "Sistemas Microprocessados" e "Arquitetura de Computadores".

Alexandre Mendonça e Ricardo Zelenovsky são também pesquisadores, foram colunistas da Revista Developers' Magazine por 8 anos e são autores dos livros "Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios" (2004, 2007 e 2016), "Monte seu Protótipo ISA Controlado por FPGA" (2001), "Hardware: Programação Virtual de I/O e Interrupções" (2001), "PC e Periféricos: um Guia Completo de Programação" (1996), "Microcontroladores: Programação e Projeto com a Família 8051" (2005), "PC: um Guia Prático de Hardware e Interfaceamento" (1996, 1999, 2002 e 2006), "Arduino: Guia Avançado para Projetos” (2019), "Módulos e Sensores: Guia de Interface com o Arduino” (2021) e "Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento – Curso Universitário" (2021).

Livro “Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento – Curso Universitário”
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Lançamento 2021

Capa Dura

Formato 17 x 25 cm

Editora Interciência

É um livro de Microprocessadores voltado para o público universitário. Está organizado de forma a enfatizar as arquiteturas de 16, 32 ou 64 bits, a programação em assembler, as visões dos diversos compiladores, a evolução de processadores e chipsets, as técnicas de interfaceamento via I/O, as interrupções e exceções, o estudo dos Modos Protegido e Longo (64 bits da AMD), os Barramentos PCI, USB e PCI Express, os periféricos convencionais, a programação de portas seriais via Windows e muitos outros assuntos.

Sumário

Capítulo 1: Surgimento dos Processadores x86 e do PC 1.1. A História .... 3
1.2. A Escolha do Primeiro Processador .... 11
1.3. Os Primeiros PCs .... 13

Capítulo 2: Conexão da CPU x86 a 16, 32 ou 64 Bits 2.1. As Primeiras Versões de 16 Bits .... 19
2.2. As Versões de 32 Bits .... 22
2.3. A Primeira Versão de 64 Bits .... 24
2.4. Linhas de Dados, de Endereços e de Controle .... 26
2.5. Organização por Bancos para Comunicação a 16, 32 ou 64 Bits .... 28
2.6. Projetos Conectando Memórias .... 38
2.7. Exercícios .... 42

Capítulo 3: Arquitetura e Registradores das CPUs x86 3.1. Componentes Básicos de um Processador x86 .... 47
3.2. Primeira Arquitetura Básica de 16 Bits .... 49
3.3. Registradores de Finalidade Geral .... 52
3.4. Registradores de Indexação .... 55
3.5. Registradores de Acesso à Pilha .... 56
3.6. Registradores de Segmento .... 60
3.7. Ponteiro de Instrução .... 63
3.8. Registrador de Flags .... 63
3.9. Modos de Endereçamento da Memória de Programa .... 66
3.10. Modos de Endereçamento da Memória de Dados .... 67
3.11. Estados de Hold e Halt .... 72
3.12. Exercícios .... 73

Capítulo 4: Assembler x86 4.1. Formato das Instruções x86 .... 77
4.2. Instruções de Cópia .... 81
4.3. Instruções de Conversão de Tipos .... 84
4.4. Instruções de String .... 86
4.5. Instruções de Operações Lógicas ou Aritméticas com Inteiros .... 88
4.6. Instruções de Salto .... 96
4.7. Instruções de Subrotina e de Pilha .... 98
4.8. Instruções de Manuseio do Registrador de Flags .... 106
4.9. Instruções de Acesso a I/O .... 109
4.10. Instruções de Ponto Flutuante .... 112
4.11. Exercícios .... 115

Capítulo 5: Evolução dos Processadores x86 5.1. Gerações de Processadores da Intel .... 123
5.2. A Arquitetura MMX .... 130
5.3. CISC x RISC .... 135
5.4. A Memória Cache .... 137
5.5. Barramentos FSB, BSB, DMI, Cache “On Die” e Outros .... 142
5.6. A CPU Pentium 4 (P5-4) .... 148
5.7. A CPU Pentium 4 HT (P5-4 HT) .... 151
5.8. A CPU Pentium X ou D (P5-X ou P5-D) .... 154
5.9. A Tecnologia EM64T .... 155
5.10. A Arquitetura de 64 Bits da Intel (IA-64) .... 157
5.11. A Família Multicore da Intel .... 172
5.12. AMD Athlon …. 181
5.13. Athlon-64 (x86-64 ou AMD 64) .... 184
5.14. A Família Multicore da AMD .... 189
5.15. Tecnologias de Integração .... 195

Capítulo 6: Chipsets 6.1. O Conceito de Chipset .... 205
6.2. Barramentos Implementados pelo Chipset .... 206
6.3. Arquitetura Ponte Norte – Ponte Sul .... 208
6.4. Interfaces IDE, ATA, SATA, AGP, PCI, PCIe e HTT .... 210
6.5. Exemplos de Chipsets .... 211
6.6. Chipsets e Arquiteturas Multicore .... 215

Capítulo 7: Interfaceamento via I/O 7.1. Dispositivos de I/O .... 221
7.2. Mapa de Endereçamento de I/O .... 224
7.3. Decodificação de I/O .... 226
7.4. Decodificação com Endereço Fixo .... 230
7.5. Decodificação com Endereço Programado por Chave .... 231
7.6. Projeto de um Registrador de I/O .... 231
7.7. Inserção de Estados de Espera .... 238
7.8. Endereçamento Indireto de I/O .... 238
7.9. I/O por DMA .... 240
7.10. Exercícios .... 244

Capítulo 8: Interrupções nas CPUs x86 e no PC 8.1. Introdução .... 255
8.2. Tabelas de Endereços de Rotinas de Interrupção .... 256
8.3. Exceções .... 259
8.4. Interrupções por Software .... 260
8.5. Interrupções pelo Pino INTR .... 261
8.6. Controlador de Interrupções – PIC .... 269
8.7. Circuito de Interface Usando Interrupções .... 276
8.8. Controlador Avançado Programável de Interrupções (APIC) .... 280
8.9. Exercícios .... 282

Capítulo 9: Multitarefa, Modo Protegido e Modo Longo 9.1. Sistemas Operacionais Multitarefa .... 287
9.2. Inicialização dos Modos Protegido e Longo (AMD) .... 291
9.3. Proteção e Níveis de Privilégio .... 294
9.4. Arquitetura Baseada em Tarefas .... 296
9.5. Segmentação .... 302
9.6. Paginação .... 307
9.7. Interrupções em Ambiente Multitarefa .... 314
9.8. Exceções em Ambiente Multitarefa .... 321
9.9. I/O em Ambiente Multitarefa .... 327
9.10. Chamadas ao Sistema .... 329
9.11. Modo Virtual 8086 .... 333
9.12. Exercícios .... 337

Capítulo 10: Barramento PCI Plug and Play 10.1. Um Barramento de Alto Desempenho .... 313
10.2. A Solução Plug and Play .... 344
10.3. PCI Plug and Play .... 348
10.4. Sinais do Conector PCI .... 354
10.5. Transações .... 358
10.6. Comandos .... 364
10.7. A Ponte Escrava PLX PCI 9050/9052 .... 368
10.8. Exercícios .... 390

Capítulo 11: Barramento USB 11.1. Um Barramento Serial e Universal .... 395
11.2. Topologia de Conexão .... 398
11.3. Barramento Físico .... 399
11.4. A Comunicação Serial por Pacotes .... 400
11.5. Codificação CRC .... 406
11.6. Tipos de Transações .... 407
11.7. O Processo de Enumeração .... 409
11.8. USBN 9603 .... 417
11.9. Programação do HID Via API .... 434
11.10. Um Projeto HID / USB .... 441
11.11. Ponte USB-UART .... 458

Capítulo 12: Barramento PCI Express 12.1. PCI para PCI Express .... 465
12.2. Paralelo para Serial .... 467
12.3. As Camadas PCIe .... 468
12.4. A Camada Física .... 469
12.5. A Camada de Enlace de Dados .... 473
12.6. A Camada de Transação .... 473
12.7. Os Pacotes PCIe .... 473
12.8. Arquiteturas PCIe .... 476

Capítulo 13: Portas Paralela e Serial do PC 13.1. Porta Paralela LPT em Modo Padrão .... 481
13.2. Registradores da Porta Paralela .... 483
13.3. Porta Paralela Conectada à Impressora .... 486
13.4. Ligando Leds e Sensores à LPT1 .... 488
13.5. Porta Serial: UART e RS 232 ... 490
13.6. A Porta Serial do PC .... 493
13.7. Registradores da Porta Serial .... 495
13.8. Uma Biblioteca de Funções em C .... 503
13.9. Projeto de uma UART .... 506
13.10. Descrição de uma UART em VHDL .... 510
13.11. Programação de uma Porta Serial Usando a API do Windows .... 512
13.12. Um Programa para Listar as Portas Seriais no Windows .... 516
13.13. Exercícios .... 519

Capítulo 14: Periféricos Básicos do PC 14.1. Temporizador do Sistema .... 523
14.2. Memória de Setup e Relógio Permanente .... 530
14.3. Teclado .... 534
14.4. Mouse .... 539
14.5. Porta de Jogos .... 541
14.6. Disco Rígido .... 543
14.7. Exercícios .... 547

Livro “Módulos e Sensores: Guia de Interface com o Arduino”
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Lançamento 2021

Capa Mole

Formato 17 x 25 cm

Editora Interciência

“Módulos e Sensores: Guia de Interface com o Arduino” é um livro para os amantes de eletrônica e automação. Explora a programação dos mais variados módulos, como displays, leitor de nível de água, joystick, emissor/receptor IR, motores, sensores de fogo, pressão, luz, temperatura e aceleração, detector de eco, GPS, comunicação USB, comunicação WiFi, comunicação Bluetooth e além. É o guia do desenvolvedor para a Internet das Coisas !

Todos os experimentos apresentados operam diretamente com os registradores da CPU e com as funcionalidades dos módulos, dispensando o uso de bibliotecas. Assim, é mostrado como controlar os pinos GPIO de entrada e saída, as interrupções, os temporizadores, as UART, SIP e TWI (I2C), o conversor A/D e os comandos de configuração AT do módulo WiFi.

WiFi Passo a Passo para quem quiser ligar seu circuito à rede, em 3 modos diferentes: Arduino como servidor gerando a rede WiFi (ponto de acesso), Arduino servidor ligado à rede local (estação) e Arduino cliente TCP.

Bluetooth e USB descomplicados. Troque facilmente dados usando um PC ou um celular.

Programe seu próprio set de acionamentos usando infravermelho simulando controle remotos.

Acione motores e colete facilmente seus dados sensoriais digitais e analógicos.

Sumário

Capítulo 1: O Arduino e os Módulos 1.1. O “Mundo das Coisas” .... 3
1.2. O Arduino .... 4
1.3. Módulos Comerciais .... 9
1.4. Programação na Plataforma IDE .... 12

Capítulo 2: Saídas Digitais 2.1. Led Simples .... 21
2.2. Led RGB .... 23
2.3. Buzzer Ativo .... 23
2.4. Mostrador LCD 1602 .... 24
2.5. Mostrador Max 7219 .... 31
2.6. Resumo de Recursos .... 36

Capítulo 3: Aplicações com Temporizadores 3.1. Criando uma Base de Tempo .... 39
3.2. Agendando uma Sequência de Eventos .... 43
3.3. Medição de Intervalos de Tempo .... 45
3.4. Geração de PWM para Motores .... 46
3.5. Resumo de Recursos .... 50

Capítulo 4: Sensores Digitais 4.1. Inicialização de Portas e Interrupções .... 53
4.2. Sensoriamento Simples .... 56
4.3. Codificador de Rotação .... 60
4.4. Sensor de Presença .... 63
4.5. Sensor de Vibração .... 65
4.6. Detector de Eco Ultrassônico ... 66
4.7. Sensor de Intensidade Sonora (Small Sound) .. 68
4.8. Resumo de Recursos ... 70

Capítulo 5: Sensores Analógicos 5.1. Uso do Conversor A/D .... 73
5.2. Conectando Sensores Analógicos .... 79
5.3. Temporização para Conversões A/D .... 80
5.4. Experimento com Sensores Analógicos .... 82
5.5. Resumo de Recursos .... 86

Capítulo 6: Interfaces Ópticas 6.1. Emissor e Receptor Laser .. 89
6.2. Emissor e Receptor Infravermelho .... 93
6.3. Decodificando Controles Remotos .... 96
6.4. Resumo de Recursos .... 102

Capítulo 7: Módulos com Interface I2C 7.1. A Interface I2C .... 105
7.2. Conectando Sensores I2C .... 115
7.3. Leitura Básica do MPU 6050 (Acelerômetro e Giroscópio) …. 119
7.4. Leitura do RTC DS 3231 (Relógio em Tempo Real) …. 122
7.5. Programação do BMP 280 (Pressão Barométrica) …. 125
7.6. Código Integrado dos 3 Módulos …. 127
7.7. Resumo de Recursos .... 133

Capítulo 8: Módulos UART para Comunicação Via USB e Bluetooth 8.1. A Interface USART no Arduino .... 137
8.2. Módulos USB e Bluetooth 2 e 4 .... 152
8.3. Comunicação por Comandos …. 156
8.4. Aproveitando o Monitor Serial …. 160
8.5. Uso de Aplicativos para Celular …. 164
8.6. Criando uma Ferramenta para PC …. 165
8.7. Módulo GPS .... 184
8.8. Resumo de Recursos .... 188

Capítulo 9: Comunicação Via Módulo WiFi 9.1. AP, Estação, Servidor, Cliente, etc. .... 191
9.2. Módulos para a Configuração WiFi …. 192
9.3. ESP 8266 como Ponto de Acesso …. 194
9.4. Programação do ESP 8266 como Ponto de Acesso no Arduino …. 199
9.5. Acessando o ESP 8266 com Servidor Usando a Rede WiFi Local …. 207
9.6. ESP 8266 como Cliente TCP …. 212
9.7. Programando o Acesso ao ESP 8266 pelo PC .... 213
9.8. Resumo de Recursos .... 217

Livro “Arduino: Guia Avançado para Projetos”
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Capa Dura

Formato 17 x 25 cm

Editora Interciência

Aprofunde-se com o livro “Arduino: Guia Avançado para Projetos”, feito para os amantes da eletrônica que desejam ir a fundo em seus experimentos envolvendo interfaces com sensores e outros dispositivos. Aborda diversos padrões comerciais e contém exemplos completos de projetos em hardware e software, explorando detalhadamente os recursos oferecidos pela família de processadores AVR. É meticuloso nos detalhes de cada bloco funcional e interface presente no Arduino, explicando registrador por registrador.

Sumário

Capítulo 1: Introdução ao Arduino
1.1. Introdução .... 3
1.2. O Que É um Microcontrolador ? .... 4
1.3. O Mercado de Microcontroladores .... 7
1.4. Como Surgiu Este Livro ? .... 8
1.5. A Produção Artesanal de Cerveja .... 14
1.5.1. Brassagem ou Mostura .... 15
1.5.2. Fervura .... 16
1.5.3. Fermentação .... 16
1.5.4. Engarrafamento .... 17
1.5.5. Controlador para as Etapas de Brassagem e Fervura .... 17
1.6. Ainda Sobre Como Surgiu Este Livro .... 20

Capítulo 2: A Plataforma Arduino e a CPU AVR
2.1. A Família Arduino .... 23
2.2. Comparação entre os Processadores AVR .... 26
2.3. O Microcontrolador AVR .... 27
2.3.1. O Registrador de Estado .... 30
2.3.2. Temporização da Execução das Instruções .... 31
2.4. Pinagens dos Processadores AVR .... 33
2.4.1. Pinagem do Arduino Uno (Atmega328) .... 33
2.4.2. Pinagem do Arduino Pro (Atmega328) .... 34
2.4.3. Pinagem do Arduino ProMini (Atmega328) .... 35
2.4.4. Pinagem do Arduino Micro (Atmega32u4) .... 36
2.4.5. Pinagem do Arduino Nano (Atmega328) .... 37
2.4.6. Pinagem do Arduino Mega (Atmega2560) .... 38
2.4.7. Pinagem do Arduino Yún (Atmega32u4) .... 40
2.4.8. Pinagem do Arduino LilyPad (Atmega328) .... 41
2.4.9. Pinagem do Arduino Gemma (ATtiny85) .... 41
2.5. Programação em Linguagem C na Plataforma Arduino .... 42
2.5.1. Operadores de Bits em Linguagem C .... 42
2.5.2. Declaração de Variáveis .... 44
2.5.3. Operando os Registradores do AVR .... 45
2.5.4. Fluxo de Execução .... 47
2.5.5. Carregamento do Programa e Monitor Serial .... 48

Capítulo 3: Porta de Entrada e Saída (GPIO)
3.1. Introdução .... 51
3.2. Controle das Portas .... 52
3.3. Configurando um Pino .... 58
3.4. Funções Alternativas para os Pinos .... 60
3.5. Gerenciamento das Portas de Entrada e Saída .... 62
3.6. Registradores das Portas de Entrada e Saída .... 62
3.6.1. MCUCR – Registrador de Controle do Microcontrolador .... 63
3.6.2. PORTx – Registrador de Dados da Porta x.... 63
3.6.3. DDRx – Registrador da Direção dos Bits da Porta x .... 64
3.6.4. PINx – Endereço de Entrada dos Pinos da Porta x .... 64
3.7. GPIO - Resumo .... 64
3.8. Exercícios Resolvidos .... 67
3.9. Exercícios Propostos .... 76

Capítulo 4: Interrupções
4.1. As Interrupções dos Processadores AVR .... 83
4.2. Conceitos Básicos sobre Interrupções .... 86
4.3. Vetores de Interrupção da Família Atmega .... 89
4.4. Interrupções Externas .... 93
4.5. Registradores das Interrupções Externas INT7:0 .... 94
4.5.1. EICRA – Reg. A para Controle das Interrupções Externas .... 95
4.5.2. EICRB – Reg. B para Controle das Interrupções Externas .... 95
4.5.3. EIMSK – Registrador de Máscara Interrupções Externas .... 96
4.5.4. EIFR – Registrador de Flags das Interrupções Externas .... 97
4.6. Registradores das Interrupções Externas PCINT23:0 .... 97
4.6.1. PCMSK2 – Registrador 2 de Máscaras de Alteração de Pino .... 98
4.6.2. PCMSK1 – Registrador 1 de Máscaras de Alteração de Pino .... 99
4.6.3. PCMSK0 – Reg. 0 de Máscaras de Alteração de Pino .... 99
4.6.4. PCIFR – Reg. de Flags de Interrupção por Alteração de Pino .. 100
4.6.5. PCICR – Reg. de Controle de Interr. por Alteração de Pino . 100
4.7. Usando as Interrupções do Arduino .... 101
4.8. Resumo sobre as Interrupções .... 102
4.9. Exercícios Resolvidos .... 105
4.10. Exercícios Propostos .... 119

Capítulo 5: Introdução aos Temporizadores / Contadores
5.1. Introdução .... 125
5.2. Descrição de um Temporizador / Contador .... 130
5.3. Seleção do Relógio de um TC .... 132
5.4. Acesso aos Registradores de 16 Bits .... 133
5.5. Uso das Unidades de Comparação .... 134
5.6. Modos de Operação .... 138
5.6.1. Modo Normal .... 138
5.6.2. Modo Zerar na Coincidência de Comparação .... 140
5.6.3. Modo PWM Rápido .... 142
5.6.4. Modo PWM com Correção de Fase .... 145
5.6.5. Modo PWM com Correção de Fase e Frequência .... 148
5.7. Unidade de Captura de Eventos .... 151
5.8. Interrupções com o Temporizador/Contador n .... 153

Capítulo 6: Temporizadores / Contadores (TC) 1, 3, 4 e 5
6.1. Os Temporizadores / Contadores da Família AVR .... 157
6.2. Detalhamento dos Temporizadores 1, 3, 4 e 5 .... 158
6.3. Detalhamento dos Modos de Operação .... 160
6.3.1. Modo Normal .... 161
6.3.2. Modo Zerar na Coincidência de Comparação .... 162
6.3.3. Modo PWM Rápido .... 163
6.3.4. Modo PWM com Correção de Fase .... 164
6.3.5. Modo PWM com Correção de Fase e Frequência .... 166
6.4. Unidade de Captura de Eventos .... 167
6.5. Interrupções com o Temporizador n .... 168
6.6. Registradores do Temporizador n .... 169
6.6.1. TCCRnA – Registrador A de Controle do Temporizador n .... 169
6.6.2. TCCRnB – Registrador B de Controle do Temporizador n .... 171
6.6.3. TCCRnC – Registrador C de Controle do Temporizador n .... 172
6.6.4. TCNTn – Registrador do Temporizador / Contador n .... 173
6.6.5. OCRnx – Registrador x de Comparação .... 173
6.6.6. ICRn – Registrador de Captura de Evento .... 174
6.6.7. TIMSKn – Reg. de Máscaras de Interr. do Temporizador n . 174
6.6.8. TIFRn – Reg. de Flags de Interrupção do Temporizador n ... 175
6.7. Abordagem Resumida dos Temporizadores 1, 3, 4 e 5 .... 177
6.8. Exercícios Resolvidos .... 180
6.9. Exercícios Propostos .... 207

Capítulo 7: Temporizadores / Contadores (TC) 0 e 2
7.1. Introdução .... 217
7.2. Detalhamento da Operação do TC2/TC0 .... 218
7.2.1 Geração do Relógio do TC2 (válido só para o TC2) .... 219
7.2.2 Geração do Relógio do TC0 (válido só para o TC0) .... 220
7.3. Modos de Operação do TC2/TC0 .... 221
7.3.1 Modo Normal .... 222
7.3.2 Modo Zerar na Coincidência de Comparação .... 222
7.3.3 Modo PWM Rápido .... 223
7.3.4 Modo PWM com Correção de Fase .... 224
7.4. Interrupções com o TC2/TC0 .... 226
7.5. Operações Assíncronas com o TC2 (válidas só para o TC2) .... 227
7.6. Descrição dos Registradores do TC2/TC0 .... 228
7.6.1. TCCRnA – Registrador A de Controle do Temporizador n .... 229
7.6.2. TCCRnB – Registrador B de Controle do Temporizador n .... 230
7.6.3. TCNTn – Registrador do Temporizador / Contador n .... 231
7.6.4. OCRnA / OCRnB – Registrador A / B de Comparação .... 231
7.6.5. ASSR – Registrador de Estado Assíncrono .... 232
7.6.6. TIMSKn – Registrador de Máscaras de Interrupção do Temporizador n . 233
7.6.7. TIFRn – Reg. de Flags de Interrupção do Temporizador n ... 234
7.6.8. GTCCR – Registrador de Controle Geral do TC2 .... 235
7.7. Abordagem Resumida do TC2/TC0 .... 236
7.8. Exercícios Resolvidos .... 239

Capítulo 8: Conversor Analógico-Digital (ADC)
8.1. Conceitos Gerais sobre ADC e DAC .... 247
8.2. Características do ADC do Atmega .... 258
8.3. Arquitetura do ADC do Atmega .... 258
8.4. Operação do ADC .... 259
8.5. Processo de Conversão .... 262
8.6. Seleção do Relógio e Tempo de Conversão .... 264
8.7. Alteração do Canal de Entrada e da Referência .... 266
8.7.1. Momento da Seleção de Canais de Entrada .... 267
8.7.2. Seleção da Tensão de Referência .... 268
8.7.3. Impedância das Entradas Analógicas .... 268
8.8. Cancelamento de Ruído e Offset .... 268
8.9. Resultado da Conversão do ADC .... 269
8.10. Registradores do ADC .... 270
8.10.1. ADMUX – Reg. para Seleção do Multiplexador do ADC .... 270
8.10.2. ADCSRA – Registrador A de Controle e Estado do ADC .... 271
8.10.3. ADCSRB – Registrador B de Controle e Estado do ADC .... 273
8.10.4. ADCL e ADCH – Registrador de Dados do ADC .... 274
8.10.5. DIDR0 – Registrador 0 para Desabilitar a Entrada Digital .... 275
8.10.6. DIDR2 – Registrador 2 para Desabilitar a Entrada Digital .... 275
8.11. Resumo sobre o Conversor Analógico-Digital (ADC) .... 275
8.12. Exercícios Resolvidos .... 277
8.13. Exercícios Propostos .... 292

Capítulo 9: Porta Serial USART
9.1. Introdução .... 297
9.2. Tópicos Sobre Comunicação Serial .... 298
9.2.1. Protocolo RS-232 .... 300
9.3. Descrição da USART do AVR .... 304
9.4. Geração do Relógio .... 305
9.5. Formato de Dados .... 308
9.6. Transmissão de Dados .... 309
9.6.1. Transmissão com 5 a 8 Bits de Dados .... 310
9.6.2. Transmissão com 9 Bits de Dados .... 310
9.6.3. Flags de Transmissão e Interrupções .... 310
9.7. Recepção de Dados .... 311
9.7.1. Recepção com 5 a 8 Bits de Dados .... 312
9.7.2. Recepção com 9 Bits de Dados .... 312
9.7.3. Flags de Recepção e Interrupção .... 313
9.7.4. Flags de Erros de Recepção .... 313
9.8. Recepção Assíncrona de Dados .... 314
9.8.1. Recuperação do Relógio para Recepção Assíncrona .... 314
9.8.2. Recuperação de Dados para Recepção Assíncrona .... 315
9.8.3. Faixa de Operação em Modo Assíncrono .... 315
9.9. Modo de Comunicação Multiprocessador .... 317
9.9.1. Usando a Comunicação Multiprocessador .... 318
9.10. Síntese das Interrupções da USART .... 319
9.11. Registradores da USART .... 320
9.11.1. UDRn – Registrador de Dados .... 321
9.11.2. UCSRnA – Registrador A de Estado e Controle da USART .... 321
9.11.3. UCSRnB – Registrador B de Estado e Controle da USART .... 323
9.11.4. UCSRnC – Registrador C de Estado e Controle da USART .... 325
9.11.5. UBRRLn e UBRRHn – Registradores de Baud Rate .... 327
9.12. Resumo Sobre a Porta Serial do AVR .... 328
9.13. Exercícios Resolvidos .... 330
9.14. Exercícios Propostos .... 336

Capítulo 10: Serial Peripheral Interface (SPI)
10.1. Introdução .... 341
10.2. Conceituação do Barramento SPI .... 342
10.2.1. Polaridade e Fase do Relógio .... 343
10.3. Interface SPI do Atmega .... 346
10.4. Detalhes do Pino #SS .... 349
10.5. Registradores da Interface SPI .... 350
10.5.1 SPCR – Registrador de Controle da SPI .... 350
10.5.2 SPSR – Registrador de Estado da SPI .... 352
10.5.3 SPDR – Registrador de Dados da SPI .... 352
10.6. Estudo da SRAM 23LC1024 .... 353
10.7. Resumo da Porta SPI do AVR .... 356
10.8. Exercícios Resolvidos .... 358
10.9. Exercícios Propostos .... 371

Capítulo 11: Porta Serial em Modo SPI (Modo MSPIM)
11.1. Introdução .... 375
11.2. Características do Modo SPI Mestre (MSPIM) .... 376
11.3. Geração do Relógio .... 377
11.4. Formato do Trem de Bits .... 378
11.5. Inicialização da USART em Modo MSPIM .... 379
11.6. Transferências de Dados .... 379
11.7. Resumo das Interrupções da USART em Modo MSPIM .... 380
11.8. Registradores da USART para o Modo MSPIM .... 381
11.8.1. UDRn – Registrador de Dados .... 382
11.8.2. UCSRnA – Reg. A de Estado e Controle da USART .... 382
11.8.3. UCSRnB – Reg. B de Estado e Controle da USART .... 383
11.8.4. UCSRnC – Registrador C de Estado e Controle da USART .... 384
11.8.5. UBRRLn e UBRRHn – Registradores de Baud Rate .... 385
11.9. Sugestão de Conexão .... 386
11.10. Resumo sobre a USART em Modo MSPIM .... 386

Capítulo 12: Interface Serial a 2 Fios (TWI ou I2C)
12.1. Introdução .... 391
12.2. Fundamentos do Barramento I2C .... 392
12.3. Protocolo TWI .... 399
12.3.1. Transferência de Bits .... 399
12.3.2. Condição de START e STOP .... 400
12.3.3. Formato do Pacote de Endereços .... 401
12.3.4. Formato do Pacote de Dados .... 402
12.3.5. Transmissão pelo Barramento TWI .... 403
12.3.6. Arbitragem do Barramento TWI .... 404
12.4. Módulo TWI .... 406
12.5. Emprego do Módulo TWI .... 409
12.6. Modos de Operação e Códigos do Módulo TWI .... 412
12.6.1. MT – Mestre Transmissor .... 414
12.6.2. MR – Mestre Receptor .... 417
12.6.3. ER – Escravo Receptor .... 419
12.6.4. ET – Escravo Transmissor .... 422
12.7. Registradores do Módulo TWI .... 425
12.7.1. TWBR – Registrador de Taxa de Bits do TWI .... 425
12.7.2. TWCR – Registrador de Controle do TWI .... 425
12.7.3. TWSR – Registrador de Estado do TWI .... 427
12.7.4. TWBR – TWDR – Registrador de Dados do TWI .... 428
12.7.5. TWBR – Registrador de Endereço (Escravo) do TWI .... 429
12.7.6. TWAM – Reg. de Máscara de Endereço (Escravo) do TWI .. 429
12.8. Resumo sobre a Interface TWI .... 430
12.9. Exercícios Resolvidos .... 434
12.10. Exercícios Propostos .... 462

Capítulo 13: Comparador Analógico
13.1. Fundamentos da Comparação Analógica .... 465
13.2. Entrada Multiplexada do Comparador Analógico .... 466
13.3. Registradores do Comparador .... 467
13.3.1. ADCSRB – Registrador B de Controle e Estado do ADC .... 467
13.3.2. ACSR – Reg. de Estado e Contr. do Comp. Analógico ... 468
13.3.3. DIDR1 – Registrador 1 para Desabilitar Entrada Digital .... 469
13.4. Resumo sobre Comparador Analógico .... 470
13.5. Exercícios Resolvidos .... 471
13.6. Exercícios Propostos .... 475

Capítulo 14: Mostrador LCD
14.1. Introdução ao Mostrador LCD .... 479
14.2. Pinagem dos Mostradores LCD .... 480
14.3. Formato do LCD .... 482
14.4. Operação do LCD .... 483
14.5. Controle de Acesso ao LCD .... 485
14.5.1 Envio de Instruções (RS = 0 e RW = 0) .... 487
14.5.2 Leitura do Bit Ocup. e Conteúdo de AC (RS = 0 e R/W = 1) .... 488
14.5.3 Escrita de Dados (RS = 1 e R/W = 0) .... 489
14.5.4 Leitura de Dados (RS = 1 e R/W = 1) .... 489
14.6. Reset do Mostrador LCD .... 489
14.7. Temporização para Acesso ao Mostrador LCD .... 491
14.8. Interface com Mostradores LCD .... 491
14.9. Resumo sobre o LCD .... 493
14.10. Exemplo de Programa para o LCD .... 493
14.10.1. Exemplo com a Biblioteca LiquidCrystal .... 494
14.10.2. Exemplo de Rotinas Rápidas com o LCD .... 494
14.11. Mostrador LCD Gráfico .... 500
14.11.1. Envio de Instr. para o LCD Gráfico (D/I = 0 e R/W = 0) .... 502
14.11.2. Leitura do Byte de Estado (D/I = 0 e R/W = 1) .... 503
14.11.3. Escrita de um Dado (D/I = 1 e R/W = 0) .... 504
14.11.4. Leitura de um Dado (D/I = 1 e R/W = 1) .... 504

Capítulo 15: MPU 6050: Acelerômetro e Giroscópio
15.1. Introdução .... 507
15.2. Princípios sobre Acelerômetros e Giroscópios .... 508
15.3. O Circuito do MPU 6050 .... 511
15.3.1. Placas com o MPU 6050 para Arduino .... 511
15.3.2. Conexão Elétrica do MPU 6050 (GY-521) .... 512
15.4. A Operação do MPU 6050 .... 513
15.4.1. Interpretação das Leituras do MPU 6050 (GY-521) .... 514
15.4.2. Preparação do MPU 6050 (GY-521) e Barramento I2C (TWI) .... 517
15.4.3. Retirada do MPU do Modo Sleep e Teste da Comun. .... 518
15.4.4. Realização do Self_Test do MPU .... 518
15.4.5. Calibração do MPU .... 520
15.4.6. Seleção da Banda Pass. do Filtro Dig. Passa Baixas (LPDF) .. 520
15.4.7. Seleção da Taxa de Amostragem do MPU 6050 .... 521
15.4.8. Emprego da FIFO do MPU 6050 .... 522
15.4.9. Interrupção com o MPU 6050 .... 523
15.4.10. Seleção de Limiar para a Detecção de Movimento .... 524
15.4.11. Listagem de Todos os Registradores do MPU .... 525
15.5. Resumo para Uso do MPU 6050 .... 526
15.6. Exercícios Resolvidos .... 529

Livro “Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios”
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Capa Mole

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Terceira Edição - edição dos autores

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Sumário

Capítulo 1: Introdução à Eletrônica Digital

1.1. Introdução .... 3
1.2. Vantagens dos projetos Digitais .... 4
1.2.1. Projetos Orientados a Software .... 4
1.2.2. Fidelidade de Dados .... 7
1.2.2.1 Condições Climáticas .... 7
1.2.2.2 Ajuste de Componentes .... 7
1.2.2.3 Envelhecimento .... 8
1.3. Conceitos Básicos .... 8
1.3.1. Nível Lógico .... 8
1.3.2. Conjuntos de Níveis Lógicos .... 9
1.3.3. Circuito Integrado .... 9

Capítulo 2: Famílias Lógicas
2.1. Introdução .... 13
2.2. Operação dos transistores Bipolares .... 13
2.3. Família RTL (Resistor-Transistor-Logic) .... 19
2.4. Família DTL (Diode-Transistor-Logic) .... 20
2.5. Família TTL (Transistor-Transistor-Logic) .... 21
2.6. Família ECL (Emiter Coupled Logic) .... 23
2.7. Família CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) .... 24

Capítulo 3: Álgebra Booleana
3.1. Introdução .... 29
3.2. Funções de Variáveis Booleanas .... 31
3.3. Portas Lógicas e Tabelas-Verdades .... 33
3.4. Teoremas da Álgebra Booleana .... 38
3.5. Representação Numérica .... 42
3.6. Soma Aritmética com Números Binários .... 45
3.7. Números Negativos e Subtração .... 46
3.8. Exercícios Complementares .... 50
3.9. Exercícios .... 55

Capítulo 4: Mapas de Karnaugh
4.1. Introdução .... 61
4.2. Formato dos Mapas .... 62
4.3. Preenchimento dos Mapas .... 63
4.4. Minimização por Soma de Produtos .... 64
4.5. Minimização por Produto de Somas .... 69
4.6. Irrelevâncias (Don’t Cares) .... 72
4.7. Variáveis Introduzidas .... 73
4.8. Circuitos Integrados de Portas Lógicas .... 78
4.9. Laboratório: Display de 7 Segmentos .... 80
4.10. Exercícios .... 83

Capítulo 5: Circuitos Combinacionais Clássicos
5.1. Somadores .... 91
5.2. Comparadores .... 98
5.3. Multiplexadores .... 113
5.4. Decodificadores .... 107
5.5. Codificador de Prioridade .... 109
5.6. Buffers de 3 Estados .... 112
5.7. Drivers em Coletor Aberto .... 116
5.8. Exercícios .... 118

Capítulo 6: Latches e Flip-Flops
6.1. Introdução .... 125
6.2. Latch SR e D .... 126
6.3. Flip-Flops D, SR, JK e T .... 134
6.4. Projetos de Flip-Flops .... 144
6.5. Considerações Sobre Temporização .... 148
6.6. Integrados de Flip-Flops .... 152
6.7. Exercícios .... 156

Capítulo 7: Máquinas de Estados Síncronas
7.1. Introdução .... 163
7.2. Modelos de Máquinas de Estados Síncronas .... 164
7.3. Análide de Máquinas Síncronas .... 165
7.4. Sobre Diagrama de Estados .... 170
7.5. Projeto de uma Máquina de Estados Seqüencial .... 171
7.5.1. Variáveis Introduzidas .... 179
7.5.2. Implementação Usando Flip-Flops JK .... 181
7.5.3. Estados Não Empregados .... 183
7.5.4. Simplificação do Projeto .... 186
7.5.5. Designação de Estados .... 187
7.6. Considerações Sobre as Entradas .... 212
7.7. Exercícios .... 218

Capítulo 8: Circuitos Seqüenciais Clássicos
8.1. Multivibradores Monoestáveis .... 233
8.2. Contadores .... 241
8.3. Registradores de Deslocamento .... 256
8.4. Exercícios .... 262

Capítulo 9: Memórias
9.1. Introdução .... 275
9.2. Memória ROM .... 276
9.3. Introdução à Memória RAM .... 280
9.4. Estudo da Memória DRAM .... 282
9.5. As Memórias SRAM (RAM Estática) .... 289
9.6. Algumas Pinagens de RAM e EPROM .... 292
9.7. Memória Flash .... 296
9.8. Exercícios .... 296

Capítulo 10: Conversores D/A e A/D
10.1. Sinais Digitais e Sinais Analógicos .... 299
10.2. Conversão Digital para Analógico .... 304
10.3. O Conversor DAC0808 .... 305
10.4. O Método da Aproximação Bit-Sucessiva .... 307
10.5. O Conversor ADC0808 .... 310
10.6. Processamento Digital com D/A e A/D .... 313
10.7. Exercícios .... 317

Capítulo 11: FPGA e Outros Dispositivos Programáveis
11.1. Introdução .... 323
11.2. O FPGA .... 323
11.3. Tecnologias de FPGA .... 324
11.4. Arquitetura de um FPGA .... 324
11.5. Modos de Configuração de um FPGA .... 327
11.6. Escolha da Ferramenta de Desenvolvimento .... 328
11.7. Configurando o FPGA .... 335
11.8. Principais Pinos do FPGA .... 336
11.9. A PROM Serial .... 337
11.10. Cabo de Programação .... 338
11.11. Protocolo a Implementar .... 340
11.12. Aplicativo Disponível .... 342
11.13. Algumas Famílias da Xilinx .... 352
11.14. Livro “Monte seu Protótipo ISA Controlado por FPGA” .... 355
11.15. PAL (Programmable Array Logic) .... 356
11.16. PLA (Programmable Logic Array) .... 357
11.17. CPLD (Complex Programmable Logic Devices) .... 358
11.18. Exercícios .... 358

Capítulo 12: Introdução à Arquitetura de Controladores
12.1. Motivação .... 363
12.2. Componentes Básicos .... 364
12.3. Ciclo de Busca da Instrução .... 367
12.4. Instruções de Cópia .... 371
12.5. Instruções Matemáticas .... 378
12.6. Instruções de Salto .... 385
12.7. Instruções de Contagem .... 390
12.8. Instruções de Deslocamento .... 393
12.9. Instruções de Pilha e de Subrotina .... 395
12.10. Interrupções .... 401
12.11. Experimento para Laboratório .... 404
12.12. Exercícios .... 414

Capítulo 13: Linguagem VHDL
13.1. Introdução .... 421
13.2. Entidades e Arquiteturas .... 423
13.3. Conexão de Componentes .... 427
13.4. Tipos, Variáveis, Operadores, Etc. .... 429
13.5. Exemplos de Descrição de Circuitos Combinacionais Clássicos ... 437
13.6. Exemplos de Descrição de Circuitos Seqüenciais .... 446
13.7. Pacotes, Configurações e Bibliotecas .... 464
13.8. Exercícios .... 466

Capítulo 14: Máquinas Seqüenciais Assíncronas
14.1. Introdução .... 473
14.2. Análise de Máquinas Assíncronas .... 474
14.3. Projeto de Máquinas de Estados Assíncronas .... 481
14.4. Cuidados no Projeto de Máquinas de Estados Assíncronas .... 489
14.4.1. Azares Estáticos .... 489
14.4.2. Azares Dinâmicos .... 491
14.4.3. Azares Essenciais .... 491
14.5. Exercícios .... 501