Introduccion sistemas digitales

SISTEMAS DIGITALES

C1.SISTEMAS BASADOS
EN MICROPROCESADORES/
MICROCONTROLADORES
 Sistema microprocesador y sistema microcontrolador: Elementos básicos
 Los microcontroladores PIC® de Microchip

 Familias de microcontroladores PIC®
 Herramientas de diseño con microcontroladores PIC®

Introducción

SD-2

SISTEMA DIGITAL

X1
X2

Y1
Y2

SISTEMA
DIGITAL
XmIMPLEMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS

Yn

MODO DE IMPLEMENTACIÓN

• Sistemas cableados

• Mediante cableado

• Circuitos impresos

• Programación hardware

• Circuitos integrados

• Programación software

Sistemas basados en microprocesadores/microcontroladores

SD-3

SISTEMA MICROPROCESADOR (varios C.I. en una PCB)
MICROPROCESADOR
Memoria

Dispositivos
de
Entrada
y
Salida

ALU
CUREGS
C.I.

C.I.

C.I.

(interruptores,
relés, teclado,
ratón, pantalla,
disco, etc)

C.I.

SISTEMA MICROCONTROLADOR (único C.I.)
MICROCONTROLADOR
Memoria
CPU-Microprocesador
ALU
CU
REGS

C.I.

E/S

(interruptores,
relés, teclado,
ratón, pantalla,
disco, etc)

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SD-4

Tarjeta de sistema microprocesadorpara control

Computadores

C.I. microcontrolador (“casi todo” ahí dentro)

Sistemas empotrados

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SD-5

ELEMENTOS BÁSICOS
ZONA DE OPERACIONES

ZONA DE CONTROL

•

REGISTRO
OPERANDO A

REGISTRO
OPERANDO B
CONTROLADOR
INTERNO
A.L.U.

ACUMULADOR

REGISTRO DE
STATUS

REGISTRO DE
INSTRUCCION

BUS DE DATOS INTERNOUNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU):
Bloque más importante. Controla a los
demás. Interpreta y ejecuta las instrucciones.
• BUSES
* MEMORIA CENTRAL:
MEMORIA DE PROGRAMA: Contiene las
instrucciones que se ejecutan. Es ROM
(sólo lectura).
MEMORIA DE DATOS: La utiliza la CPU
para almacenar resultados parciales o
finales. Es RAM (lectura y escritura).
• ENTRADAS Y SALIDAS (I/O)

REGISTROSAUXILIARES

CONTADOR DE PROGRAMA
MEMORIA
DE
PROGRAMA

MEMORIA
DE
DATOS

CPU

PERIFERICOS

LATCHES DE SALIDA
DIRECCIONES

BUFFER
BUS DATOS

BUS DE DIRECCIONES
BUS DE DATOS
BUS DE CONTROL

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SD-6

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)

 Arquitecturas

 CISC vs. RISC
 HARVARD vs. VON NEUMANN

 Funciones





Mover datos (lectura/escritura)
Ejecutar operaciones aritméticas y lógicas
Desplazar o rotar el contenido de un registro
Alterar la secuencia de ejecución de instrucciones
Poner a ―0‖ ó a ―1‖ determinados biestables de la CPU

 Elementos






Registros de lectura/escritura en paralelo
Registros contadores
Acarreo final
Registros de desplazamiento
DesbordamientoUnidad aritmético lógica (ALU)
Decodificador de instrucciones

ENTRADA
OPERANDO A

ENTRADA
OPERANDO B
Acarreo inicial
A.L.U.

SALIDA
RESULTADOS

SELECCION DE
OPERACiÓN

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SD-7

INTERFAZ DE LA CPU

Interrupciones
Externas

Interrupciones
Internas

 Importante para sistemas en tiempo real
 Es importanteconsiderar la frecuencia de las
interrupciones
 El tratamiento de las interrupciones
hardware/software determina la frecuencia
 El tratamiento de las interrupciones es
parte del sistema (Rutinas de tratamiento de
las interrupciones).

CLOCK

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BUSES

Caminos que unen los bloques del sistema. Por donde
circula la información(órdenes, datos,...) a través de
señales eléctricas.
 Características

 Número de líneas
 Unidireccional/Bidireccional

 Tipos

 Unidireccional/Bidireccional
 BUS DE DIRECCIONES, BUS DE DATOS y BUS DE CONTROL.

SD-8

Sistemas basados en microprocesadores/microcontroladores

CARACTERÍSTICAS DE LAS MEMORIAS

SD-9

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