Microcontroladores

Unidad IV: Microcontroladores.

¿Qué es un microcontrolador? un circuito integrado diseñado especialmente para controlar sistemas electrónicos, que consta de todos los elementos de una computadora, como memoria de programa, memoria RAM, memoria EEPROM, puertos de entrada y salida, además de contadores, temporizadores, convertidores de analógico a digital, comparadores, etc.

4.1 Arquitecturay características especiales.
Hay dos arquitecturas conocidas; la clásica de von Neumann, y la arquitectura Harvard, veamos como son:

Arquitectura Von Neumann Dispone de una sola memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (direcciones, datos y control).

Arquitectura Harvard Dispone de dosmemorias independientes, una que contiene sólo instrucciones, y otra que contiene sólo datos. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses de acceso y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias, ésta es la estructura para los PIC's.



Imagen de un microcontrolador.
Un microcontrolador posee todos los componentes de unacomputadora, pero con características fijas que no pueden alterarse. Las partes principales son:

1.-Procesador
2.-Memoria no volátil para contener el programa
3.-Memoria de lectura y escritura para guardar los datos
4.-Líneas de E/S para los controladores de periféricos:
a) Comunicación paralelo
b) Comunicación serie
c) Diversas puertas de comunicación: (bus I2C, USB, etc.)
5.- RecursosAuxiliares:
a) Circuito de reloj
b) Temporizadores
c) Perro Guardián («watchdog»)
d) Convertidores AD y DA
e) Comparadores analógicos
f) Protección contra fallos de alimentación



4.1.1 Terminales.

Terminales del microcontrolador y sus respectivas funciones:
Ésta sería la disposición de sus terminales y sus respectivos nombres:


Encapsulado DIP - PIC16C84/F84
Patas 1,2, 3, 17 y 18 (RA0-RA4/TOCKI): Es el PORT A. Corresponden a 5 líneas bidireccionales de E/S (definidas por programación). Es capaz de entregar niveles TTL cuando la alimentación aplicada en VDD es de 5V ± 5%. El pin RA4/TOCKI como entrada puede programarse en funcionamiento normal o como entrada del contador/temporizador TMR0. Cuando este pin se programa como entrada digital, funciona como undisparador de Schmitt (Schmitt trigger), puede reconocer señales un poco distorsionadas y llevarlas a niveles lógicos (cero y cinco voltios). Cuando se usa como salida digital se comporta como colector abierto; por lo tanto se debe poner una resistencia de pull-Up (resistencia externa conectada a un nivel de cinco voltios, ...no te preocupes, más abajo lo entenderás mejor). Como salida, la lógica esinversa: un "0" escrito al pin del puerto entrega a la salida un "1" lógico. Este pin como salida no puede manejar cargas como fuente, sólo en el modo sumidero.

Pata 4 (MCLR / Vpp): Es una pata de múltiples aplicaciones, es la entrada de Reset (master clear) si está a nivel bajo y también es la habilitación de la tensión de programación cuando se está programando el dispositivo. Cuando su tensiónes la de VDD el PIC funciona normalmente.

Patas 5 y 14 (VSS y VDD): Son respectivamente las patas de masa y alimentación. La tensión de alimentación de un PIC está comprendida entre 2V y 6V aunque se recomienda no sobrepasar los 5.5V.

Patas 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 (RB0-RB7): Es el PORT B. Corresponden a ocho líneas bidireccionales de E/S (definidas por programación). Pueden manejarniveles TTL cuando la tensión de alimentación aplicada en VDD es de 5V ± 5%. RB0 puede programarse además como entrada de interrupciones externas INT. Los pines RB4 a RB7 pueden programarse para responder a interrupciones por cambio de estado. Las patas RB6 y RB7 se corresponden con las líneas de entrada de reloj y entrada de datos respectivamente, cuando está en modo programación del integrado....