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LABORATORIO DE MICROCONTROLADORES I

1. Introducción General a los Microcontroladores
Desde la invención del circuito integrado, el desarrollo constante de la electrónica digital ha dado lugar a dispositivos cada vez más complejos. Entre ellos los microprocesadores y los microcontroladores, los cuales son básicos en las carreras de ingeniería electrónica. A diferencia del procesamiento deaplicaciones, tal es el caso de las PC’s y Workstations, el control de los elementos mediante computo requiere que existan dispositivos de control dentro de las aplicaciones. Al usuario del producto solo le interesa que es lo que necesita saber para utilizar la interfaz que se le presente (keypads, teclados, comandos), siempre y cuando funcione y/o cumpla con sus expectativas y objetivos. En muypocas ocasiones el usuario final conoce (o le interesa conocer) que sistema de control es el que se encuentra incrustado en su aplicación (a diferencia de las personas que adquieren una PC, que se preocupa del tipo de procesador, memoria, velocidad de reloj, etc.). Así es que, de cualquier forma, es vital para la mayoría de los diseñadores de aplicaciones con elementos de control dentro de ellas,seleccionar los dispositivos y las compañías mas indicadas de controladores. Los productos de control incrustado se encuentran en la mayoría de los sectores del mercado: sector comercial, consumibles, periféricos de computadoras, telecomunicaciones (incluyendo los productos de telecomunicación personal de emergencia), automotriz, e industrial. La mayoría de los productos de control incrustado debensatisfacer requerimientos especiales: eficiencia, bajo costo, baja potencia y un alto nivel de integración en los sistemas.

1.2. Esbozo Histórico
1940 ALAN TOURING inventa Colossus, la primera computadora que emplea tubos de vacío, su propósito es militar por lo que permanece en secreto por casi 40 años. 1946 ECKERT y MAUCHLY desarrollan en la universidad de Pensilvania la computadoraelectrónica ENIAC, de programa fijo, por los que los cambios en la programación exigían modificaciones parciales a los circuitos, Esta computadora empleaba 18,000 bulbos que consumían 150 Kw, tenia más de 500,000 interruptores, la memoria principal era de 20 números decimales de 10 dígitos y podía realizar 5000 sumas o restas por segundo. 1953 EDVAC la primera computadora electrónica totalmente programable1971 Aparece la primera calculadora de bolsillo e Intel fabrica el primer microprocesador (el 4004) de tecnología PMOS. Este era un microprocesador de 4 bits y fue fabricado por Intel a petición de Datapoint Corporation con el objeto de sustituir la CPU de terminales inteligentes que eran fabricadas en esa fecha por Datapoint mediante circuitería discreta. El dispositivo fabricado por Intel resultó10 veces más lento de lo requerido y Data-

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point no lo compró, de esta manera Intel comenzó a comercializarlo. El 4004 podía direccionar sólo 4096 (4k) localidades de memoria de 4 bits, reconocía 45 instrucciones y podía ejecutar una instrucción en 20 µseg en promedio. 1972 Intel desarrolló una versión más poderosa (el 8008), el cual podía manipular bytes completos, por lo cual fue unmicroprocesador de 8 bits. La memoria que este podía manejar se incrementó a 16 kbytes, sin embargo, la velocidad de operación continuó igual. Intel lanza al mercado el 8080 el primer microprocesador de tecnología NMOS, lo cual permite superar la velocidad de su predecesor (el 8008) por un factor de diez, es decir, el 8080 puede realizar 500 000 operaciones por segundo, además se incrementó lacapacidad de direccionamiento de memoria a 64 kbytes. A partir del 8080 de Intel se produjo una revolución en el diseño de microcomputadoras y varias compañías fabricantes de circuitos integrados comenzaron a producir microprocesadores. Algunos ejemplos de los primeros microprocesadores son: el IMP-4 y el SC/MP de National Semiconductors, el PPS-4 y PPS-8 de Rockwell International, el MC6800 de...