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Microcontroladores y Microprocesadores

Es un dispositivo electrónico capaz de llevar a cabo procesos lógicos. Estos procesos o acciones se llaman lenguaje ensamblador, y se introducen en el micro por un programador. Tiempo atrás las personas diseñaban sus circuitos electrónicos y los cuales eran diseños que implicaban muchos componentes electrónicos y cálculos matemáticos. Usaban elementos tales como transistores, resistencias, etc. El primer microprocesador construido en 1971 originando cambios decisivos en las técnicas de diseño de la mayoría de equipos. Entre estos esta de los mas conocidos el Z-80 y el 8085. Los diseñadores se dieron cuenta que podían hacer mayor cantidad de procesos en menos tiempo y su tamaño se redujo considerablemente. Después de cierto tiempo apareció el microcontrolador que significo aun mas diseño electrónico.

Diferencias entre microprocesador y microcontroladores

Microprocesador: Las unidades están físicamente separadas, esto es, el microprocesador interactua con las memorias TAM ROM y otros periféricos por medio de buses en el exterior.

Microcontrolador: Es un solo circuito integrado que contiene todos los elementos electrónicos que se utilizaban para que los microprocesadores funcionaran pero aun mejor que este.

El micro contiene en un solo integrado la unidad de proceso CPU, la RAM, ROM puertos E/S y otros periféricos con reducción de espacio. Por su tamaña es posible montarlo en el dispositivo que gobierna, siendo así lleva el nombre de controlador empotrado.

Están son las ventajas de un microcontrolador ante un microprocesador.

Microprocesador configuración: micro de 40 pines, RAM de 28 pines., ROM de 28 pines y un decodificador de direcciones de 18 pies.

El microcontrolador incluye toda esta configuración en un solo circuito integrado.

Tipos de arquitecturas de Microprocesadores

Introduccion

Un microprocesador es un dispositivo electronico capaz de procesar la informacion de acuerdo a un programa y/o secuencia de instrucciones. La arquitectura que poseen en general los microprocesadores es la llamada arquitectura que utilizo Von Neuman.

Arquitectura Von Neumann





En esta arquitectura están basadas las computadoras y micros en la cual el CPU esta conectada a una memoria única donde se guardan las instrucciones y datos.
Esta arquitectura solo tiene un solo bus de datos lo que hace que el micro sea mas lento en su respuesta ya que no puede buscar una nueva instrucción mientras no finalice la transferencia de datos de la anterior.

Una limitación es la longitud de las instrucciones por el bus de datos, ya que este hace que el microprocesador realice accesos a la memoria en busca de instrucciones complejas. Otra limitación también es la poca velocidad de operación esto, a causa del bus único para datos e instrucciones ya que no deja que se acceda simultáneamente a unos y otras, impidiendo superponer ambos tiempos de acceso.



Arquitectura Harvard





Este tiene el CPU conectada a dos memorias por medio de 2 buses independientes uno del otro. Las memorias están separadas en memoria de programa, esta contiene solamente instrucciones del programa el otro es memoria de datos este solo almacena datos.

De esta manera con los buses independientes tenemos el beneficio de poder tener un bus mas ancho que el otro ya que están separados podríamos tener un bus de 8 BITS y otro de 12 BITS.
De esta manera el set de instrucciones y el bus de memoria de un programa pueden diseñarse de forma que todas las instrucciones tengan una sola posición de memoria de programa de longitud.
Al tener los buses independientes, la CPU puede acceder a los datos para completar la ejecución de una instrucción y al mismo tiempo buscar en la memoria la próxima instrucción a ejecutar.

De esta forma decimos que las ventajas de esta arquitectura son:
1.- Puede ser optimizado para que cualquier instrucción ocupe una sola posición de memoria de programa dando mayor velocidad y menor longitud de programa.
2.-El tiempo de acceso puede superponerse con el de los datos, logrando una mayor velocidad en operaciones.

Ahí una desventaja en esta arquitectura este es:
Deben poseer instrucciones especiales para acceder a tablas de valores constantes que pueda ser necesario incluir en los programas, ya que estas se encuentran físicamente en la memoria (como en la EPROM de un microprocesador).

El mundo de los PIC

Este es un circuito integrado programable microchip, su fabricación lo define como : Programmable Integrated Circuit

Programable puede planificar la manera como va a funcionar, que puede adaptar a nuestras necesidades de cualquier tipo que se pues tiene mucha capacidad y muchas formas de utilizar sus aportes.

PIC y PICMICRO describen los mismos fines prácticos pues en 1997 microchip registro el nombre de picmicro para su linea de microcontroladores .

Control de pantallas alfanuméricas LCD. Los microcontroladores controlan con mucha facilidad los displays de cristal líquido LCD.

Control de teclados

En muchas aplicaciones se necesitan diferentes teclados especiales que se adapten a ciertas necesidades con el PicMicro se puede hace una secuencia de rastreo y así saber la tecla que se oprimió.

Control de temperatura

PIC incluyen convertidores analógico/digitales el control de variaciones como Temperatura, Presión Flujo puede realizarse con circuitos sumamente simple, con pocas resistencias y un buen sensor de temperatura se hace un termostato o un controlador de flujo.

Control de Robots

Todos los robots incluyen PIC en alguna de sus múltiples funciones son igualmente importantes en control de servomecanismos, reconocimiento de voz, tareas secuencias, etc.

Control para motores

Se utilizan también para motores de diferentes tipos: de pasos, de corriente directa, servos, etc.

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Tienen un sinfín de aplicaciones es por eso que lo podemos ver en televisores, video, como interfaces de PC, maquinas herramientas, aparatos de audio, controles remoto, sistemas de alarmas seguridad en general.

Conocimientos básicos

Muchas veces los alumnos quieres aprender los usos de estos microcontroladores para desatar sus conocimientos en los pero para esto necesitan los conocimientos básicos.

Sistema de numeración Hex / Decimal/ Binaria

Es necesario que este familiarizado con estos en especial con el hexadecimal , con los registros de 8 bits, los byte, los bits, etc.

Operación de circuitos de CD

Conocimientos sobre circuitos de CD (corriente directa): resistencias capacitores, bobinas, potenciómetros y otros componentes electrónicos son muy importantes para el buen aprendizaje de los PICmicro.