INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES

Facilitador : Ing. Alejandro Jesús M. Fernández Mtz

MICROPROCESADOR

Es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

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MICROCRONTOLADOR

Un microcontrolador es un solo circuito integrado que contiene todos los elementos electrónicos que se utilizaban para hacer funcionar un sistema basado con un microprocesador; es decir contiene en un solo integrando la Unidad de Proceso, la memoria RAM, memoria ROM , puertos de entrada, salidas y otros periféricos, con la consiguiente reducción de espacio.

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DIFERENCIAS

Para que un microprocesador sea funcional requiere conectarse a una memoria y a dispositivos de entrada y salida (E/S). En cambio en un microcontrolador tenemos tanto las capacidades de procesamiento, almacenamiento de datos e instrucciones (memoria) y de comunicación con el entorno (E/S) dentro de un sólo chip ¡De hecho puede considerarse como una microcomputadora en un sólo chip!

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VENTAJAS DE UN MICROCONTROLADOR VS UN MICROPROCESADOR

• Reducción de la cantidad de espacio en la implementación de un diseño dado.

• Reduce el costo de implementación.

• Permite desarrollo de aplicaciones especificas de manera mas rápida y eficiente.

• Los fabricantes dan mucho soporte sobre las aplicaciones más comunes.

• Se adaptan mejor a aplicaciones especificas

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MEMORIAS

• Una memoria es un dispositivo capaz de guardar el estado de un bit durante cierto tiempo

• Posee casillas o localidades cada una con la capacidad de almacenar un dato generalmente de tamaño byte (8 bits)

• Tiene un bus de direcciones para identificar cada una de las localidades.

• Tiene un bus de datos por donde entran y salen datos a cada una de las casillas o localidades de la memoria.

TIPOS DE MEMORIAS

RAM

Random Access Memory

Almacenamiento temporal de datos

Pierde la información capturada cuando se

le desconecta alimentación

ROM

• Read Only Memory • Memoria que conserva el

contenido aun cuando se desconecta.

ARQUITECTURAS DE UN MICROCONTROLADOR

En cuanto al modo de ejecución de las instrucciones las arquitecturas se clasifican en: Von neuman y la Harvad , veamos como son: 1. La arquitectura de Von Neuman se caracteriza por disponer de una sola

memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A dicha memora se accede a través de un sistema de buses único (direcciones, datos y control).

2. La arquitectura Harvad dispone de dos memorias independientes una, que contiene sólo instrucciones y otra , sólo datos. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses de acceso y es posible realizar operaciones de acceso (lectura y escritura) simultáneamente en ambas memorias.

FABRICANTES MAS COMUNES DE MICROCONTROLADORES

SISTEMAS EMBEBIDOS

Facilitador : Ing. Alejandro Jesús M. Fernández Mtz.

Un sistema embebido consiste de una electrónica programable especialmente diseñada para soluciones específicas. El sistema embebido es por tanto un ordenador especializado para una solución especializada en donde prevalecen las siguientes características: Esta especialmente diseñado para la solución óptima de la tarea o tareas a resolver. Generalmente es una "pieza especializada" instalada en un sistema anfitrión A diferencia de un PC, el sistema embebido se dota con los módulos estrictamente necesarios para su función. De ahí su coste óptimo. Es una solución única en el mercado, no existe otra igual.

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Lenguaje artificial que puede ser usado para controlar el comportamiento de una máquina, especialmente una computadora.

clasificación según su nivel de abstracción Lenguajes de máquina y de bajo nivel

Los lenguajes de máquina están escritos en códigos (código máquina) directamente inteligibles por la máquina (computadora), siendo sus instrucciones cadenas binarias (0 y 1).

Lenguajes de medio nivel

Minoritariamente en algunos textos se diferencian algunos lenguajes como de medio nivel, como el lenguaje C, ya que tienen ciertas características que los acercan a los lenguajes de bajo nivel, como gestión de punteros de memoria y registros, pero con sintaxis, vocabulario y gramática de alto nivel.

Lenguajes de alto nivel y de muy alto nivel

Un lenguaje de programación de alto nivel se caracteriza por expresar los algoritmos de una manera adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de a la capacidad ejecutora de las máquinas

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Los pioneros: Fortran (1953): Estructuras de control LISP (1958): Manejo automático de la memoria, Inteligencia Artificial, Recursión ALGOL (1960): BNF, Estructuras de bloques ALGOL-68: Computación paralela. Simula (1960,67): (simulación de procesos), clases de objetos. Cobol (1968,74,85): (Procesamiento de grandes cantidades de datos). La evolución: PL I (1960):, facilidad de depuración. Pascal (1971: paso a paso, programación estructurada. C (1972): Competidor de Pascal, Cobol y Fortran. Se impone cuando el procesamiento grafico y en red se hace indispensable. Prolog (1972): El poder de la deducción al servicio de la programación, IA, capacidad de paralelización, la apuesta japonesa. BASIC (1978): fácil de aprender, rápido de compilar, fácil de depurar. Scheme,ML,CAML,Haskell (1980's): lenguajes funcionales, compilación eficiente.

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

. La Orientación Objeto: Smalltalk (1971): ADA (1973): C++ (1984): Evolución de C, con soporte a mecanismos orientados a objetos. OCAML (1990's): JAVA (1990's), Visual Basic 6.0 (2000) A eventos :Estructura como la ejecución de los programas van determinados por los sucesos que ocurran en el sistema, definidos por el usuario o que ellos mismos provoquen. Visual Basic 6.0 (2000) Orientado a la red. Visual C# compilador implementado el cual genera programas para distintas plataformas como Windows, Unix y GNU/Linux.