microcontroladores

Arquitectura y Organización
de un microcontrolador
genérico
Taller de Microcontroladores
año 2012
Optativa de grado y
Curso de Posgrado

Temario
1- Surgimiento y desarrollo
1.1 Ámbito de aplicación
1.2 Sistemas embebidos - ASICs
1.3 Similitudes y diferencias con los
microprocesadores

2- Organización interna
2.1- Arquitecturas Hardvard – von neumann
característica
2.2- Memoriade programa
2.3- Memoria de datos.
2.4- Unidad lógica y aritmética
2.5- Registros de estado

Surgimiento y desarrollo
1971 Intel fabrica el primer microprocesador (el 4004) de
tecnología PMOS. Este era un microprocesador de 4
bits y fue fabricado por Intel a petición de Datapoint
Corporation con el objeto de sustituir la CPU de
terminales inteligentes que eran fabricadas en esa
fechapor Datapoint mediante circuitería discreta. El
dispositivo fabricado por Intel resultó 10 veces más
lento de lo requerido y Datapoint no lo compró, de esta
manera Intel comenzó a comercializarlo. El 4004 era un
microprocesador de 4 bits, contenía 2,300
transistores y corría a 108 Khz podía direccionar sólo
4096 (4k) localidades de memoria de 4 bits, reconocía
45 instrucciones y podíaejecutar una instrucción en 20
µseg en promedio. Este procesador se utilizó en las
primeras calculadoras de escritorio.
1972 Las aplicaciones del 4004 estaban muy limitadas por
su reducida capacidad y rápidamente Intel desarrolló
una versión más poderosa (el 8008), el cual podía
manipular bytes completos, por lo cual fue un
microprocesador de 8 bits. La memoria que este podía
manejar seincrementó a 16 kbytes, sin embargo, la
velocidad de operación continuó igual.

Surgimiento y desarrollo
1973 Intel lanza al mercado el 8080 el primer microprocesador de tecnología NMOS, lo
cual permite superar la velocidad de su predecesor (el 8008) por un factor de diez, es
decir, el 8080 puede realizar 500000 operaciones por segundo, además se
incrementó la capacidad de direccionamiento dememoria a 64 kbytes. A partir del
8080 de Intel se produjo una revolución en el diseño de microcomputadoras y varias
compañías fabricantes de circuitos integrados comenzaron a producir
microprocesadores. Algunos ejemplos de los primeros microprocesadores son: el
IMP-4 y el SC/MP de National Semiconductors, el PPS-4 y PPS-8 de Rockwell
International, el MC6800 de Motorola, el F-8 de Fairchild.1975 Zilog lanza al mercado el Z80, uno de los microprocesadores de 8 bits más
poderosos. En ese mismo año, Motorola abate dramáticamente los costos con sus
microprocesadores 6501 y 6502 (este último adoptado por APPLE para su primera
microcomputadora personal). estos microprocesadores se comercializan en $20 y $25
(dls. USA) respectivamente. Esto provoca un auge en el mercado demicrocomputadoras de uso doméstico y un caos en la proliferación de lenguajes,
sistemas operativos y programas (ningún producto era compatible con el de otro
fabricante).
1976 Surgen las primeras microcomputadoras de un sólo chip, que más tarde se
denominarán microcontroladores. Dos de los primeros microcontroladores, son el
8048 de Intel y el 6805R2 de Motorola.

Surgimiento y desarrollo

198x En ladécada de los 80's comienza la ruptura entre la evolución tecnológica de los
microprocesadores y la de los microcontroladores, Ya que los primeros han ido
incorporando cada vez más y mejores capacidades para las aplicaciones en donde
se requiere el manejo de grandes volúmenes de información y por otro lado, los
segundos han incorporado más capacidades que les permiten la interacción con elmundo físico en tiempo real, además de mejores desempeños en ambientes de tipo
industrial.

Surgimiento y desarrollo
Sistema mínimo de computadora

CPU

Unidad de control
Unidad de proceso
Registros

Sistemas embebidos y ASICs
Microcontrolador
Integrado que incluye un microprocesador,
memoria (de programa y datos) y unidades de
entrada/salida (puertos paralelo,
temporizadores,...