Microcontroladores

¿Qué es un 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 unidades funcionales principales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos deentrada y salida.

Arquitectura de un microcontrolador
El microcontrolador metido dentro de un encapsulado de circuito integrado, con su procesador (CPU), buses, memoria, periférico y puertos de entrada/salida. Fuera del encapsulado se ubican otros circuitos para completar periféricos internos y dispositivos que pueden conectarse a los pines de entrada/salida. También se conectarán a los pines delencapsulado la alimentación, masa, circuito de completamiento del oscilador y otros circuitos necesarios para que el microcontrolador pueda trabajar.

Definición y funciones de los componentes físicos y lógicos de un microcontrolador
Periféricos:
Entradas y salidas de propósito general: También conocidos como puertos de E/S, generalmente agrupadas en puertos de 8 bits de longitud, permitenleer datos del exterior o escribir en ellos desde el interior del microcontrolador, el destino habitual es el trabajo con dispositivos simples como relés, LED, o cualquier otra cosa que se le ocurra al programador.
Temporizadores y contadores: Son circuitos sincrónicos para el conteo de los pulsos que llegan a su para poder conseguir la entrada de reloj. Si la fuente de un gran conteo es eloscilador interno del microcontrolador es común que no tengan un pin asociado, y en este caso trabajan como temporizadores. Por otra parte, cuando la fuente de conteo es externa, entonces tienen asociado un pin configurado como entrada, este es el modo contador.
Conversor analógico/digital: Como es muy frecuente el trabajo con señales analógicas, éstas deben ser convertidas a digital y por ellomuchos microcontroladores incorporan un conversor analógico-digital, el cual se utiliza para tomar datos de varias entradas diferentes que se seleccionan mediante un multiplexor.
Puertos de comunicación: ……
Puerto serie: Este periférico está presente en casi cualquier microcontrolador, normalmente en forma de UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) o USART (Universal SynchronousAsynchronous Receiver Transmitter) dependiendo de si permiten o no el modo sincrónico de comunicación.
SPI: Este tipo de periférico se utiliza para comunicar al microcontrolador con otros microcontroladores o con periféricos externos conectados a él, por medio de una interfaz muy sencilla . Hay solo un nodo controlador que permite iniciar cualquier transacción, lo cual es una desventaja en sistemascomplejos, pero su sencillez permite el aislamiento galvánico de forma directa por medio de optoacopladores.
I2C: Cumple las mismas funciones que el SPI, pero requiere menos señales de comunicación y cualquier nodo puede iniciar una transacción. Es muy utilizado para conectar las tarjetas gráficas de las computadores personales con los monitores, para que estos últimos informen de sus prestaciones ypermitir la autoconfiguración del sistema de video.


Importancia de las interrupciones en los microcontroladores.
Las interrupciones son esencialmente llamadas a subrutina generadas por los dispositivos físicos, al contrario de las subrutinas normales de un programa en ejecución. Como el salto de subrutina no es parte del hilo o secuencia de ejecución programada, el controlador guarda elestado del procesador en la pila de memoria y entra a ejecutar un código especial llamado "manejador de interrupciones" que atiende al periférico específico que generó la interrupción. Al terminar la rutina, una instrucción especial le indica al procesador el fin de la atención de la interrupción. En ese momento el controlador restablece el estado anterior, y el programa que se estaba ejecutando...