microcontroladores



MICROCONTROLADOR
Un microcontrolador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos deentrada/salida.
PIC
Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (controlador de interfaz periférico).
CARACTERÍSTICAS
Son diseñados para reducir el costo económico y el consumo de energía de un sistema enparticular. Por eso el tamaño de la unidad central de procesamiento, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación.

Esquema de un microcontrolador.

Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en eldispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Hay que agregarle los modulos de entrada/salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de información.
NÚCLEO DE UN MICROCONTROLADOR
Aun cuando el microcontrolador es una computadoraembebida dentro de un circuito integrado, se compone de un núcleo y un conjunto de circuitos adicionales. Dentro del núcleo se encuentran el procesador y la memoria, todo ello estructurado de forma tal que conforme una arquitectura de computadora.
ARQUITECTURAS DE COMPUTADORA
Básicamente existen dos arquitecturas de computadoras, y por supuesto, están presentes en el mundo de losmicrocontroladores: Von Neumann y Harvard. Ambas se diferencian en la forma de conexión de la memoria al procesador y en los buses que cada una necesita.
La ARQUITECTURA VON NEWMAN es la que se utiliza en las computadoras personales, para ella existe una sola memoria, donde coexisten las instrucciones de programa y los datos, accedidos con un bus de dirección, uno de datos y uno de control. existen dos tipos dememoria bien definidas: memoria de datos y memoria de programas.
Características:
Memoria de Programa ROM y memoria de datos RAM, comparten el bus de direcciones y de datos.
Mismo tamaño en la palabra de datos RAM y en la palabra de programa RAM.
Se requiere más un tiempo en la lectura y un tiempo en la escritura de datos.


La otra variante es la ARQUITECTURA HARVARD, y por excelencia lautilizada en supercomputadoras, en los microcontroladores, y sistemas integrados en general. En este caso, además de la memoria, el procesador tiene los buses segregados, de modo que cada tipo de memoria tiene un bus de datos, uno de direcciones y uno de control.
La ventaja fundamental es que permite adecuar el tamaño de los buses a las características de cada tipo de memoria; además, elprocesador puede acceder a cada una de ellas de forma simultánea, lo que se traduce en un aumento significativo de la velocidad de procesamiento, típicamente los sistemas con esta arquitectura pueden ser dos veces más rápidos que sistemas similares con arquitectura Von Neumann.
La desventaja está en que consume muchas líneas de E/S del procesador; por lo que en sistemas donde el procesador está ubicadoen su propio encapsulado, solo se utiliza en supercomputadoras. Sin embargo, en los microcontroladores y otros sistemas integrados, donde usualmente la memoria de datos y programas comparten el mismo encapsulado que el procesador, este inconveniente deja de ser un problema serio y es por ello que encontramos la arquitectura Harvard en la mayoría de los microcontroladores.
Características:
Tanto...