Su difusión se inicio en 1980, por fabricantes de circuitos integrados un nuevo circuito para control, medición e instrumentación al que llamaron microcomputador en un sólo chip o de manera más exacta MICROCONTROLADOR.
Los microcontroladores cuentan con un Microprocesador (CPU) y son computadores digitales que estan integrados en un chip, también cuentan con una memoria en donde almacenan el programa, una para almacenar datos y puertos de entrada y salida.
Como vemos cuentan con toda la arquitectura o estructura de un microcomputador, algunos de ellos por supuesto más especializados que otros poseen además convertidores análogo digital, temporizadores, contadores y un sistema para permitir la comunicación en serie y en paralelo.
La función del microcontrolador se determina dependiendo del programa que esta almacenado en su memoria. Son muy utilizados como el cerebro de una gran variedad de sistemas embebidos que controlan máquinas, componentes de sistemas complejos, como aplicaciones industriales de automatización y robótica, domótica, equipos médicos, sistemas aeroespaciales, e incluso dispositivos de la vida diaria como automóviles, hornos de microondas, teléfonos y televisores, etc.
Representación en bloques de un microcontrolador:
La función del microcontrolador se determina dependiendo del programa que esta almacenado en su memoria. Son muy utilizados como el cerebro de una gran variedad de sistemas embebidos que controlan máquinas, componentes de sistemas complejos, como aplicaciones industriales de automatización y robótica, domótica, equipos médicos, sistemas aeroespaciales, e incluso dispositivos de la vida diaria como automóviles, hornos de microondas, teléfonos y televisores, etc.
Representación en bloques de un microcontrolador:
- Unidad de Procesamiento Central (CPU): Generalmente de 8 bits, aunque también contamos con 4, 32 y 64bits con arquitectura Harvard, con memoria/bus de datos separada de la memoria/bus de instrucciones de programa, o arquitectura de von Neumann, también llamada arquitectura Princeton, con memoria/bus de datos y memoria/ bus de programa compartidas.
- Memoria de Programa: Es una memoria ROM (Read-Only Memory), EPROM (Electrically Programable ROM), EEPROM (Electrically Erasable/Programable ROM) o Flash que almacena el código del programa.
- Memoria de Datos: Es una memoria RAM (Random Access Memory), esta memoria puede ser de 1, 2 4, 8, 16, 32 kilobytes.
- Generador del Reloj: Es un cristal de cuarzo de frecuencias que genera una señal oscilatoria entre 1 a 40 MHz.
- Interfaz de Entrada/Salida: Puertos paralelos, seriales (UARTs, Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), I2C (Inter-Integrated Circuit), Interfaces de Periféricos Seriales (SPIs, Serial Peripheral Interfaces), Red de Area de Controladores (CAN, Controller Area Network), USB (Universal Serial Bus).
- Otras opciones:
– Conversores Análogo-Digitales: para convertir un nivel de voltaje en un cierto pin a un valor digital manipulable por el programa del microcontrolador.
– Moduladores por Ancho de Pulso: para generar ondas cuadradas de frecuencia fija pero con ancho de pulso modificable.
Algunos tipos de Microcontroladores
ALTAIR
Todos los Microcontroladores son programables directamente desde un equipo PC, mediante un lenguaje macroensamblador y también como es compatible con la familia 51, se pueden utilizar los lenguajes que se utilizan en esta como por ejemplo BASIC, C, etc.
Estos microcontroladores disponen de 8 bits que son completamente compatibles a nivel de código, 256 bytes de memoria interna, 128 registros especiales de función, puertos de entrada/salida de propósito general, 111 instrucciones y posibilidad de direccionar 128 Kbytes.
Estos microcontroladores se diferencian de los otros debido al numero de entrada y salida.
INTEL (La familia 8051)
El 8051 fue el primer microcontrolador de la familia introducido por INTEL Corporation. Son controladores de 8 bytes y que pueden direccionar hasta 64 kbytes memoria de programa.
Microcontrolador 8031
Se diferencia del microcontrolador 8051 en la version sin ROM interna de este.
Caractersiticas:
SIEMENS
Siemens SAB80C515
Microcontrolador de tecnologia CMOS la cual reduce los requerimientos de energía, en comparación al 8051 este tiene mas puertos un versátil convertidor análogo a digital, un optimizado Timer 2, un watchdog timer, y modos de ahorro de energía sofisticados.
Es compatible con el 8051 ya que utiliza el mismo conjunto de isntrucciones del lenguaje assembly MCS-51.
MOTOROLA
68hc11
Es de 8 bits en su bus de direcciones, su conjunto de instrucciones es similar a los mas antiguos miembros de la familia 68xx.
El microcontrolador 68hc11 tiene los siguientes dispositivos:
El CPU tiene 2 acumuladores de 8 bits, dos registros índices de 16 bits son presentes para suministrar indexsamiento para cualquier lugar dentro del mapa de memoria (esto significa que este microcontrolador es muy bueno para el procesamiento de datos), tiene algunas instrucciones de 16 bits.
También esta presente un puntero de pila y las instrucciones son suministradas para manipulación de la pila. Casi siempre el bus de datos y direcciones están multiplexados
Viene con un convertidor A-D, con una Interface de comunicaciones serie (SCI) , su velocidad es de 150 hasta 312500 baudios.
MICROCHIP
Los microcontroladores PIC de Microchip Technolohy Inc, además de ser de alta calidad son de bajo coste y un excelente rendimiento, un ejemplo de estos es el PIC16F84A entre muchos otros.
Algunos tipos de Microcontroladores
ALTAIR
Todos los Microcontroladores son programables directamente desde un equipo PC, mediante un lenguaje macroensamblador y también como es compatible con la familia 51, se pueden utilizar los lenguajes que se utilizan en esta como por ejemplo BASIC, C, etc.
Estos microcontroladores disponen de 8 bits que son completamente compatibles a nivel de código, 256 bytes de memoria interna, 128 registros especiales de función, puertos de entrada/salida de propósito general, 111 instrucciones y posibilidad de direccionar 128 Kbytes.
Estos microcontroladores se diferencian de los otros debido al numero de entrada y salida.
INTEL (La familia 8051)
El 8051 fue el primer microcontrolador de la familia introducido por INTEL Corporation. Son controladores de 8 bytes y que pueden direccionar hasta 64 kbytes memoria de programa.
Microcontrolador 8031
Se diferencia del microcontrolador 8051 en la version sin ROM interna de este.
Caractersiticas:
- 128 bytes de RAM interna
- dos temporizadores/contadores
- un puerto serie
- cuatro puertos de entrada/salida paralelas de propósito general (P0, P1, P2 y P3)
- una lógica de control de interrupción con cinco fuentes de interrupciones.
También se integra de varios Registros de Funciones especiales para el control y registro de datos y también un registro acumulador, el registro B y el registro de estado del programa.
La ROM interna de algunos microcontroladores no puede ser programada por el usuario como en el caso de los 8051 y 8052.
Durante el paso de los años los fabricantes fueron introduciendo mas miembros que se pusieron por encima del microcontrolador 8051, algunas de las cosas que se mejoraron son:
La ROM interna de algunos microcontroladores no puede ser programada por el usuario como en el caso de los 8051 y 8052.
Durante el paso de los años los fabricantes fueron introduciendo mas miembros que se pusieron por encima del microcontrolador 8051, algunas de las cosas que se mejoraron son:
- incluye mas memoria
- más puertos
- convertidores análogo-digital
- más temporizadores
- más fuentes de interrupción
- watchdog timers
- subsistemas de comunicación en red
Siemens SAB80C515
Microcontrolador de tecnologia CMOS la cual reduce los requerimientos de energía, en comparación al 8051 este tiene mas puertos un versátil convertidor análogo a digital, un optimizado Timer 2, un watchdog timer, y modos de ahorro de energía sofisticados.
Es compatible con el 8051 ya que utiliza el mismo conjunto de isntrucciones del lenguaje assembly MCS-51.
MOTOROLA
68hc11
Es de 8 bits en su bus de direcciones, su conjunto de instrucciones es similar a los mas antiguos miembros de la familia 68xx.
El microcontrolador 68hc11 tiene los siguientes dispositivos:
- EEPROM o OTPROM
- RAM
- digital I/O
- timers
- A/D converter
- generador PWM
- canales de comunicación sincrónica y asincrónica (RS232 y SPI)
El CPU tiene 2 acumuladores de 8 bits, dos registros índices de 16 bits son presentes para suministrar indexsamiento para cualquier lugar dentro del mapa de memoria (esto significa que este microcontrolador es muy bueno para el procesamiento de datos), tiene algunas instrucciones de 16 bits.
También esta presente un puntero de pila y las instrucciones son suministradas para manipulación de la pila. Casi siempre el bus de datos y direcciones están multiplexados
Viene con un convertidor A-D, con una Interface de comunicaciones serie (SCI) , su velocidad es de 150 hasta 312500 baudios.
MICROCHIP
Los microcontroladores PIC de Microchip Technolohy Inc, además de ser de alta calidad son de bajo coste y un excelente rendimiento, un ejemplo de estos es el PIC16F84A entre muchos otros.
Aquí les dejo unos vídeos donde se muestran proyectos que se han hecho con microcontroladores:
Bibliografia:
Referencia1
Referencia2
Referencia3
Referencia4
Referencia5
¿ya está terminada la entrada? o_0
ResponderEliminar8 para el lab de integrados
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