microcontroladores
















Titular: ISC. Karina De La Cruz Flores
Alumno No. de Control
Edgar Misael flores García 10740084

17 de noviembre del 2013


4.1Desarrollo y clasificación de los micro controladores
Los microcontroladores están conquistando el mundo. Están presentes en nuestro trabajo, en nuestra casa y en nuestra vida, en general. Se puedenencontrar controlando el funcionamiento de los ratones y teclados de los computadores, en los teléfonos, en los hornos microondas y los televisores de nuestro hogar. Pero la invasión acaba de comenzar y el siglo XXI será testigo de la conquista masiva de estos diminutos computadores, que gobernarán la mayor parte de los aparatos que fabriquemos y usamos los humanos.
En un tiempo los controladores seconstruían con componentes analógicos complejos y eran demasiado grandes y pesados. Algunos contenían componentes mecánicos que se desgastaban con el tiempo y su mantenimiento era muy costoso. Con el surgimiento de los semiconductores y su implementación en la lógica digital, se diseñaron controladores utilizando compuertas lógicas, disminuyendo así el espacio y permitiendo integrar varioscomponentes en un sólo circuito integrado (chip). Gracias a esta alta integridad de los componentes se desarrolló el microprocesador, el cual permitió que toda la circuitería de control de un sistema se pudiera integrar en un sólo tablero electrónico. El proceso de miniaturización continuó a tal grado que los fabricantes de microprocesadores integraron todos los componentes necesarios que forman uncontrolador,  dando origen  así a las “computadoras en un chip” nombradas “microcontroladores”.
Hoy en día estamos rodeados de miles de dispositivos que contienen uno o varios microcontroladores. La alta integración ha permitido construir microcontroladores para todo tipo de uso incluyendo relojes, hornos de microondas, lavadoras automáticas, teléfonos celulares, sistemas de alarma, sistemas de aireacondicionado, transbordadores espaciales, y miles de dispositivos más.
 
Clasificación por el ancho del bus de datos interno.
Esta clasificación es la más mencionada cuando se habla de microcontroladores, ya que refleja en su totalidad el desempeño y costo del microcontrolador. El ancho de bus de datos interno es el número de bits que el CPU maneja en sus operaciones internas (por ejemplo, 4-bits,8-bits, 32 bits, etc).
 Clasificación por Arquitectura
Los microcontroladores se pueden clasificar de acuerdo a su arquitectura de bus, esto es, en la manera en que realizan el movimiento de datos y de instrucciones. Los 2 tipos de arquitecturas que más se conocen son:
 
 
           Arquitectura de Von Neuman
En este tipo de arquitectura los datos y las instrucciones comparten el mismobus, esto es, tanto la memoria RAM, ROM (incluyendo EPROM, EEPROM, Flash, etc), y los registros especiales son accesados utilizando el mismo espacio o mapa de memoria. Además el ancho de bus de datos generalmente coincide con el ancho de palabra del CPU, esto es, bus de datos de 4-bits  para un microcontrolador con ancho de palabra de 4-bits.  Por ejemplo, el microcontrolador de Motorola MC68HC11 seencuentra entre los de arquitectura de 8 bits. Esta arquitectura presenta tanto ventajas como desventajas:
 
 
Ventajas:
        Facilidad para conectar dispositivos de memoria externa.
        Puede ejecutar instrucciones desde la memoria RAM.
 
 
Desventajas:
        La ejecución es más lenta debido a que cada instrucción requiere varios bytes de memoria y el CPU tiene que realizarvarias lecturas de memoria para completarla.
        Requiere más tiempo de ejecución debido a que primero extrae las instrucciones de la memoria y después los datos.
        Si se corrupta el contador de programa (PC) se corre el riesgo de leer un dato y ejecutarlo como si fuera instrucción creando un error de instrucción inválida. Un error de este tipo puede ser producido por variaciones...