MICROCONTROLADORESMICROCONTROLADORES““LO MODERNO AHORA, Y LO MODERNO AHORA, Y

COTIDIANO QUE NO VEMOS”COTIDIANO QUE NO VEMOS”

INTRODUCCION :INTRODUCCION :• EL MICRONTROLADOR: CONSTA DE TRES EL MICRONTROLADOR: CONSTA DE TRES

PARTES PRINCIPALES QUE SON PARTES PRINCIPALES QUE SON

• CPUCPU

• MEMORIAMEMORIA

• PERIFERICOSPERIFERICOS

ORIGEN DEL ORIGEN DEL MICROCONTROLADORMICROCONTROLADOR

• En el año 1971 apareció el primer En el año 1971 apareció el primer microprocesador (desarrollado por Intel, el microprocesador (desarrollado por Intel, el 4004) el cual originó una miniaturización en 4004) el cual originó una miniaturización en equipos, poco después, apareció el equipos, poco después, apareció el microcontrolador que simplifico aun mas el microcontrolador que simplifico aun mas el diseño electrónico, al incluir en un mismo diseño electrónico, al incluir en un mismo encapsulado el núcleo microprocesador, la encapsulado el núcleo microprocesador, la memoria y las entradas/salidas, cuyas dos memoria y las entradas/salidas, cuyas dos proezas capaces de hacer muchas tareas a la proezas capaces de hacer muchas tareas a la vez.vez.

DEFINICION DEFINICION

• EL MICROCONTROLADOR ES UN EL MICROCONTROLADOR ES UN CIRCUITO INTEGRADO, CON 3 PARTES CIRCUITO INTEGRADO, CON 3 PARTES FUNCIONALES CPU, MEMORIA Y FUNCIONALES CPU, MEMORIA Y PERIFERICOS.PERIFERICOS.

• ESTE A SU VEZ ES VERSATIL POR QUE SE ESTE A SU VEZ ES VERSATIL POR QUE SE DISPONE SIEMPRE PARA QUE LO DISPONE SIEMPRE PARA QUE LO PROGRAMEN PROGRAMEN

CARACTERISTICASCARACTERISTICAS• PRIMERO POR QUE OCUPA POCO PRIMERO POR QUE OCUPA POCO

ESPACIO, CONSUME POCA ENERGIA, SON ESPACIO, CONSUME POCA ENERGIA, SON ECONOMICOS, CAPACES DE CUMPLIR ECONOMICOS, CAPACES DE CUMPLIR CASI CON UN SIN FIN DE TAREAS, CUYAS CASI CON UN SIN FIN DE TAREAS, CUYAS APLICACIONES SON INFINITAS, E AHI APLICACIONES SON INFINITAS, E AHI UNA VERSATILIDAD EN EL MANEJO Y EN UNA VERSATILIDAD EN EL MANEJO Y EN LE TRABAJO DESARROLLADO.LE TRABAJO DESARROLLADO.

UNO DE LOS MICRO MAS USADOSUNO DE LOS MICRO MAS USADOS

• El microcontrolador El microcontrolador HOLTE K's de I/OHOLTE K's de I/O : :Para todo tipo de aplicaciones con E/S digitales, Para todo tipo de aplicaciones con E/S digitales,

alternativos para los autómatas estáticos, ofrece alternativos para los autómatas estáticos, ofrece una flexibilidad en cuanto a el precio. El una flexibilidad en cuanto a el precio. El watchdog integrado, así como los diodos de watchdog integrado, así como los diodos de protección en todas las entradas - salidas y el protección en todas las entradas - salidas y el Low-Voltage-Reset cuidan de la seguridad en la Low-Voltage-Reset cuidan de la seguridad en la operación. Además la compatibilidad en cuanto operación. Además la compatibilidad en cuanto al software garantizado por un core en común.al software garantizado por un core en común.

El PIC El PIC • Usualmente usado comoControlador de Interfaz Usualmente usado comoControlador de Interfaz

Periférico.Periférico. Son una familia de Son una familia de microcontroladoresmicrocontroladores tipo tipo RISCRISC

fabricados por fabricados por Microchip Technology Inc.Microchip Technology Inc. Hoy en Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, incluidos (módulos de comunicación serie, UARTsUARTs, , núcleos de control de motores, etc.) y con memoria núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabrapalabra corresponde a una instrucción en corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).dependiendo de la familia específica de PICmicro).

CaracterísticasCaracterísticas

• Los PICs actuales vienen con una amplia gama de mejoras Los PICs actuales vienen con una amplia gama de mejoras hardware incorporadas:hardware incorporadas:

• Núcleos de Núcleos de UCPUCP de 8/16 bits con Arquitectura Harvard modificada de 8/16 bits con Arquitectura Harvard modificada • Memoria FlashMemoria Flash y y ROMROM disponible desde 256 bytes a 256 kilobytes disponible desde 256 bytes a 256 kilobytes • Puertos de Puertos de E/SE/S (típicamente 0 a 5,5 (típicamente 0 a 5,5 voltiosvoltios) ) • TemporizadoresTemporizadores de 8/16 bits de 8/16 bits • Tecnología Tecnología NanowattNanowatt para modos de control de energía para modos de control de energía • PeriféricosPeriféricos serie síncronos y asíncronos: serie síncronos y asíncronos: USARTUSART, , AUSARTAUSART, , EUSARTEUSART • Conversores analógico/digitalConversores analógico/digital de 10-12 bits de 10-12 bits • Comparadores de tensión Comparadores de tensión • Módulos de captura y comparación Módulos de captura y comparación PWMPWM • Controladores Controladores LCDLCD • Periférico MSSP para comunicaciones Periférico MSSP para comunicaciones I²CI²C, , SPISPI, y , y I²SI²S • Memoria Memoria EEPROMEEPROM interna con duración de hasta un millón de ciclos interna con duración de hasta un millón de ciclos

de lectura/escritura de lectura/escritura

PicsPics

• PICs wireless PICs wireless El microcontrolador rfPIC integra todas las El microcontrolador rfPIC integra todas las

prestaciones del PICmicro de Microchip con la prestaciones del PICmicro de Microchip con la capacidad de comunicación capacidad de comunicación wirelesswireless UHF para UHF para aplicaciones aplicaciones RFRF de baja potencia. Estos de baja potencia. Estos dispositivos ofrecen un diseño muy comprimido dispositivos ofrecen un diseño muy comprimido para ajustarse a los cada vez más demandados para ajustarse a los cada vez más demandados requerimientos de miniaturización en aparatos requerimientos de miniaturización en aparatos electrónicos. Aún así, no parecen tener mucha electrónicos. Aún así, no parecen tener mucha salida en el mercado.salida en el mercado.

WirelessWireless

• Comunicación inalámbricaComunicación inalámbrica

La La comunicación inalámbricacomunicación inalámbrica ( (inglésinglés wirelesswireless, sin , sin cables) es el tipo de comunicación en la que no se utiliza cables) es el tipo de comunicación en la que no se utiliza un medio de propagación físico alguno esto quiere decir un medio de propagación físico alguno esto quiere decir que se utiliza la que se utiliza la modulaciónmodulación de de ondas electromagnéticasondas electromagnéticas, , las cuales se propagan por el espacio sin un medio físico las cuales se propagan por el espacio sin un medio físico que comunique cada uno de los extremos de la que comunique cada uno de los extremos de la transmisión. En ese sentido, los dispositivos físicos sólo transmisión. En ese sentido, los dispositivos físicos sólo están presentes en los emisores y receptores de la señal, están presentes en los emisores y receptores de la señal, como por ejemplo: como por ejemplo: AntenasAntenas, , LaptopsLaptops, , PDAsPDAs, , Teléfonos CelularesTeléfonos Celulares, etc., etc.

RISCRISC

De De Arquitectura computacionalArquitectura computacional, , RISCRISC (del (del inglésinglés Reduced Instruction Set Reduced Instruction Set ComputerComputer), Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido. Es ), Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido. Es un tipo de un tipo de microprocesadormicroprocesador con las siguientes características con las siguientes características fundamentales:fundamentales:

InstruccionesInstrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos. formatos.

Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria por datos. por datos.

Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.propósito general.

El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentaciónsegmentación y el y el paralelismoparalelismo en la ejecución de instrucciones y reducir en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria. Las máquinas RISC protagonizan la tendencia los accesos a memoria. Las máquinas RISC protagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores. actual de construcción de microprocesadores. PowerPCPowerPC, , DEC AlphaDEC Alpha, , MIPSMIPS, , ARMARM... son ejemplos de algunos de ellos.... son ejemplos de algunos de ellos.

UartsUarts

• son las siglas de "son las siglas de "UUniversal niversal AAsynchronous synchronous RReceiver-eceiver-TTransmitter" ransmitter" (en español, "Transmisor-Receptor Asíncrono Universal". Este (en español, "Transmisor-Receptor Asíncrono Universal". Este controla los controla los puertospuertos y dispositivos serie. Se encuentra integrado en y dispositivos serie. Se encuentra integrado en la la placa baseplaca base o en la o en la tarjeta adaptadoratarjeta adaptadora del dispositivo. Existe un del dispositivo. Existe un chip UART en cada chip UART en cada puerto seriepuerto serie. La mayoria de los . La mayoria de los ordenadoresordenadores modernos utilizan el modernos utilizan el chip UART 16550chip UART 16550, que soporta velocidades de , que soporta velocidades de transmisión de hasta 115,2 Kbps (Kilotransmisión de hasta 115,2 Kbps (Kilobitsbits por segundo). por segundo).

• Las funciones principales de chip UART son de manejar las Las funciones principales de chip UART son de manejar las interrupciones de los dispositivos conectados al interrupciones de los dispositivos conectados al puerto seriepuerto serie y de y de convertir los datos en formato paralelo, transmitidos al convertir los datos en formato paralelo, transmitidos al busbus de de sistema, a datos en formato serie, para que puedan ser transmitidos sistema, a datos en formato serie, para que puedan ser transmitidos a través de los a través de los puertospuertos y viceversa. y viceversa.

UCPUCP

• Unidad Central de ProcesoUnidad Central de Proceso: Unidad : Unidad donde se ejecutan las instrucciones de los donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del de los distintos componentes del ordenador ordenador

PWMPWM• La La modulación por ancho de pulsosmodulación por ancho de pulsos (o (o PWMPWM, de , de pulse-width pulse-width

modulationmodulation en inglés) es una técnica en la que se modifica el en inglés) es una técnica en la que se modifica el ciclo ciclo de trabajode trabajo de una señal periódica (por ejemplo de una señal periódica (por ejemplo sinusoidalsinusoidal u u cuadradacuadrada).).

• El El ciclo de trabajociclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación al período. Matemáticamente:su parte positiva en relación al período. Matemáticamente:–

– DD es el ciclo de trabajo es el ciclo de trabajo – τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso) τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso) – TT es el período de la función es el período de la función

• La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda triangular, mientras que la otra se conecta a un oscilador de onda triangular, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal triangular y el ciclo frecuencia es generalmente igual a la de la señal triangular y el ciclo de trabajo esta en función de la portadora.de trabajo esta en función de la portadora.