01 Arquitectura Microcontroladores

Aprendiendo PIC Rango Medio

Arquitectura de Computadoras
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Objetivos
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Introducción básica sobre la arquitectura PIC16
Introducción a las instrucciones de programación
Organización de la memoria
Escritura de un programa simple

Agenda
• ArquitecturaBásica
• Revisión del Set de Instrucciones
• Modos de direccionamiento y
Organización de la Memoria
• Características Especiales
• Ejercicios

Definición de un sistema microprogramable
• En términos generales un sistema microprogramable es
un dispositivo o conjunto de dispositivos de propósito
general, que según sea necesario se programa para
resolver distintos problemas.
• El ejemplo mas conocidode sistema microprogramable
es un PC.

Aplicaciones de un sistema microprogramable
•  Los sistemas microprogramables tienen una gran
variedad de aplicaciones, ya que simplemente variando
la programación, se les puede indicar que realicen una
función u otra, siendo las mas importantes:
– Aplicaciones informáticas 
– Cálculo matemático:
– Automatización de Electrodomésticos
– Automatización deFunciones en Automotores 
– Etc.

Hardware y software
Un sistema microprogramable esta formado
por los siguientes componentes:
•Hardware 
•Software 
•Firmware

Sistemas Microprogramables
Microprocesadores

Microcontroladores

La clasificación de los sistemas microprogramables se basa en:
• El número de distintos circuitos integrados que lo forman,
• Su capacidad de trabajo
• El tratamiento deprogramas y datos basados en CPU

PLD´s
Son los circuitos integrados con función lógica fija.
internamente no tienen la estructura de microprocesadores
y microcontroladores pues no están basados en una CPU
que lea un programa de una memoria.

Estructura Basica de un Microprogramable
Microprocesadores

Microcontroladores

Estructura Basica de un Microprogramable
Arquitectura Von Newmann y HarvardArquitectura Von Newmann:
Busqueda de instrucciones
y datos desde una memoria
simple
Ancho de Banda de
operación Limitado

Arquitectura Harvard:
Usa dos memorias
separadas para Datos e
Instrucciones
Ancho de Banda de
operación mejorado
Permite diferentes anchos
de Bus

Longitud de la palabra de Instrucción
Memoria de Programa de 8 Bit

Instruccion de 8 bit sobre MCU de 8 Bits
Ejemplo: Freescale ‘CargarAcumulador A’:
• 2 Localizaciones de Memoria
• 2 Ciclos de Instrucciones para Ejecutarse

Memoria de Programa de 14 Bits

ldaa

#k

1

0

0

0

0

k

k

k

k

k

1

1 0

k

k

Limitado ancho
de banda
Incrementa los
requerimientos
de Memoria

k

14-bits de Instrucción sobre PIC16 MCU de 8 bits
Ejemplo: ‘Mover un valor Literal al registro Wr’
• 1 Localizacón en Memoria de Programa
• 1 Ciclo deinstrucción para ejecutarse

1

movlw

1 0

0

0

k

0

k

k

k

k

k

k

k

k

Buses separados Permiten diferentes
anchos
2k x 14 ies equivalente a 4k x 8

Arquitectura 2015
Microcontroladores

Características de Arquitectura Microcontroladores PIC.

Arquitectura Harvard
Pipelining (canalización) de Instrucciones
Archivos de registros
Instrucciones de un ciclo
Instrucciones de una palabra
Longitudde la palabra de Instrucciones
Set de Instrucciones reducido
Set de Instrucciones ortogonal

Arquitectura Detallada de un Microcontrolador
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Procesador o CPU (Unidad Central de Proceso).
Memoria Central:
– Memoria de programa de tipo ROM/EPROM/EEPROM/Flash .
– Memoria de datos de tipo RAM.
Buses de control, datos y direcciones.
Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.
Recursosauxiliares (temporizadores, Puertas Serie y Paralelo,
Conversores Analógico/Digital, Conversores Digital/Analógico, etc.).
Generador de impulsos de reloj (sincroniza el funcionamiento de todo el
sistema).

Organización y Gestión de la Memoria
Memoria de instrucciones o programa Es donde se almacena el programa a
ejecutar. Esta memoria solo podrá ser leída por el PIC, que va leyendo las...