4.- El mercado de los microcontroladores.

Existe una gran diversidad de microcontroladores. Quiz la clasificacin ms

importante sea entre microcontroladores de 4, 8, 16 32 bits. Aunque las prestaciones

de los microcontroladores de 16 y 32 bits son superiores a los de 4 y 8 bits, la realidad

es que los microcontroladores de 8 bits dominan el mercado y los de 4 bits se resisten

a desaparecer. La razn de esta tendencia es que los microcontroladores de 4 y 8 bits

son apropiados para la gran mayora de las aplicaciones, lo que hace absurdo emplear

micros ms potentes y consecuentemente ms caros.

Uno de los sectores que ms tira del mercado del microcontrolador es el

mercado automovilstico. De hecho, algunas de las familias de microcontroladores

actuales se desarrollaron pensando en este sector, siendo modificadas

posteriormente para adaptarse a sistemas ms genricos. El mercado del automvil

es adems uno de los ms exigentes: los componentes electrnicos deben operar

bajo condiciones extremas de vibraciones, choques, ruido, etc. y seguir siendo fiables.

En cuanto a las tcnicas de fabricacin, cabe decir que prcticamente la

totalidad de los microcontroladores actuales se fabrican con tecnologa CMOS 4

(Complementary Metal Oxide Semiconductor). Esta tecnologa supera a las tcnicas

anteriores por su bajo consumo y alta inmunidad al ruido.

La distribucin de las ventas segn su aplicacin es la siguiente: Una 30% se absorbe en las aplicaciones relacionadas con los computadores y

sus perifricos.

Otro 25% se utiliza en las aplicaciones de consumo (electrodomsticos, juegos,

TV, vdeo, etc.)

El 20% de las ventas mundiales se destin al rea de las comunicaciones.

Un 15% fue empleado en aplicaciones industriales.

El resto de los microcontroladores vendidos en el mundo, aproximadamente un

10% fueron adquiridos por las industrias de automocin.

Tambin los modernos microcontroladores de 32 bits van afianzando sus

posiciones en el mercado, siendo las reas de ms inters el procesamiento de

imgenes, las comunicaciones, las aplicaciones militares, los procesos industriales y

el control de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos.

5.- Arquitectura bsica

Aunque inicialmente todos los microcontroladores adoptaron la arquitectura

clsica de von Neumann, en la actualidad se impone la arquitectura Harvard.

La arquitectura de von Neumann se caracteriza por disponer de una sola

memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A

dicha memoria se accede a travs de un sistema de buses nico (direcciones, datos

y control).

La arquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes una, que

contiene slo instrucciones y otra, slo datos. Ambas disponen de sus respectivos

sistemas de buses y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura)

simultneamente en ambas memorias.

5.1. El procesador o UCP

Es el elemento ms importante del microcontrolador y determina sus principales

caractersticas, tanto a nivel hardware como software.

Se encarga de direccionar la memoria de instrucciones, recibir la instruccin en

curso, su decodificacin y la ejecucin de la operacin que implica dicha instruccin,

as como la bsqueda de los operandos y el almacenamiento del resultado.

Existen tres orientaciones en cuanto a la arquitectura y funcionalidad de los

procesadores actuales.

CISC: Un gran nmero de procesadores usados en los microcontroladores

estn basados en la filosofa CISC (Computadores de Juego de Instrucciones

Complejo). Disponen de ms de 80 instrucciones mquina en su repertorio, algunas

de las cuales son muy sofisticadas y potentes, requiriendo muchos ciclos para su

ejecucin.

Una ventaja de los procesadores CISC es que ofrecen al programador

instrucciones complejas que actan como macros.

RISC: Tanto la industria de los computadores comerciales como la de los

microcontroladores estn decantndose hacia la filosofa RISC (Computadores de

Juego de Instrucciones Reducido). En estos procesadores el repertorio de

instrucciones mquina es muy reducido y las instrucciones son simples y,

generalmente, se ejecutan en un ciclo.

La sencillez y rapidez de las instrucciones permiten optimizar el hardware y el

software del procesador.

SISC (Computadores de Juego de Instrucciones Especfico): En los

microcontroladores destinados a aplicaciones muy concretas, el juego de

instrucciones, adems de ser reducido, es "especfico", es decir, las instrucciones se

adaptan a las necesidades de la aplicacin prevista.

5.2. Memoria

En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos est integrada

en el propio chip. Una parte debe ser no voltil, tipo ROM, y se destina a contener el

conjunto de instrucciones que ejecuta la aplicacin. Otra parte de memoria es del tipo

RAM, voltil, y se destina a guardar las variables y los datos.

Segn el tipo de memoria ROM que dispongan los microcontroladores, la

aplicacin y utilizacin de los mismos es diferente. Las cinco versiones de memoria

no voltil que se pueden encontrar en los microcontroladores del mercado son:

1. ROM con mscara

Es una memoria no voltil de slo lectura cuyo contenido se graba durante la

fabricacin del chip. El elevado coste del diseo de la mscara slo hace aconsejable

el empleo de los microcontroladores con este tipo de memoria cuando se precisan

grandes cantidades de los mismos.

2. OTP

Es una memoria no voltil de slo lectura "programable una sola vez" por el

usuario. OTP (One Time Programmable).

La versin OTP es recomendable cuando la tirada del producto es baja , o bien,

en la construccin de prototipos y series muy pequeas.

3 EPROM

Los microcontroladores que disponen de memoria EPROM (Erasable

Programmable Read OnIy Memory) pueden borrarse y grabarse muchas veces. Si se

desea borrar el contenido, disponen de una ventana de cristal en su superficie por la

que se somete a la EPROM a rayos ultravioleta durante varios minutos. Las cpsulas

son de material cermico y son ms caros que los microcontroladores con memoria

OTP que estn hechos generalmente con plstico.

4 EEPROM

Se trata de memorias de slo lectura, programables y borrables elctricamente

EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read OnIy Memory). No disponen de

ventana de cristal en la superficie.

Los microcontroladores dotados de memoria EEPROM una vez instalados en

el circuito, pueden grabarse y borrarse cuantas veces se quiera sin ser retirados de

dicho circuito. Para ello se usan "grabadores en circuito" que confieren una gran

flexibilidad y rapidez a la hora de realizar modificaciones en el programa de trabajo.

El nmero de veces que puede grabarse y borrarse una memoria EEPROM es

finito, por lo que no es recomendable una reprogramacin continua.

Este tipo de memoria es relativamente lenta.

5 FLASH

Se trata de una memoria no voltil, de bajo consumo, que se puede escribir y

borrar, es programable en el circuito, es ms rpida que la EEPROM y tolera ms

ciclos de escritura/borrado.

5.3. Puertas de Entrada y Salida

La principal utilidad de las lneas de E/S es comunicar al computador interno con

los perifricos exteriores.

Segn los controladores de perifricos que posea cada modelo de

microcontrolador, las lneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a las seales

de entrada, salida y control.

Algunos modelos disponen de recursos que permiten directamente esta tarea,

entre los que destacan:

UART, adaptador de comunicacin serie asncrona.

USART, adaptador de comunicacin serie sncrona y asncrona

Puerta paralela esclava, para poder conectarse con los buses de otros

microprocesadores.

USB (Universal Serial Bus), bus moderno serie para los PC.

Bus I2C, interfaz serie de dos hilos desarrollado por Philips.

CAN (Controller Area Network), para permitir la adaptacin con redes de

conexionado multiplexado desarrollado conjuntamente por Bosch e Intel para el

cableado de dispositivos en automviles.

5.4. Reloj principal

Todos los microcontroladores disponen de un circuito oscilador que sincroniza

de todas las operaciones del sistema.

Generalmente, el circuito de reloj est incorporado en el microcontrolador y slo

se necesitan unos pocos componentes exteriores para seleccionar y estabilizar la

frecuencia de trabajo.

5.5. Recursos auxiliares

Cada fabricante oferta numerosas versiones de una arquitectura bsica de

microcontrolador. En algunas ampla las capacidades de las memorias, en otras

incorpora nuevos recursos, en otras reduce las prestaciones al mnimo para

aplicaciones muy simples, etc. La labor del diseador es encontrar el modelo mnimo

que satisfaga todos los requerimientos de su aplicacin. De esta forma, minimizar el

coste, el hardware y el software.

Los principales recursos especficos que incorporan los microcontroladores son:

Temporizadores o "Timers".

Se emplean para controlar periodos de tiempo (temporizadores) y para llevar la

cuenta de acontecimientos que suceden en el exterior (contadores).

Perro guardin o "Watchdog".

Temporizador que cuando se bloquea el sistema, provoca un reset

automticamente.

Proteccin ante fallo de alimentacin o "Brownout".

Se trata de un circuito que resetea al microcontrolador cuando el voltaje de

alimentacin (VDD) es inferior a un voltaje mnimo ("brownout").

Estado de reposo o de bajo consumo.

Para ahorrar energa cuando el microcontrolador no est funcionando, stos

disponen de una instruccin especial (SLEEP en los PIC), que les pasa al estado de

reposo o de bajo consumo, en el cual los requerimientos de potencia son mnimos. Al

activarse una interrupcin ocasionada por el acontecimiento esperado, el

microcontrolador se despierta y reanuda su trabajo.

Conversor A/D (CAD).

Los microcontroladores que incorporan un Conversor A/D (Analgico/Digital)

pueden procesar seales analgicas.

Conversor D/A (CDA).

Transforma los datos digitales obtenidos del procesamiento del computador en

su correspondiente seal analgica.

Comparador analgico.

Algunos modelos de microcontroladores disponen internamente de un

Amplificador Operacional que acta como comparador entre una seal fija de

referencia y otra variable. La salida del comparador proporciona un nivel lgico 1 0

segn una seal sea mayor o menor que la otra.

Modulador de anchura de impulsos o PWM.

Son circuitos que proporcionan en su salida impulsos de anchura variable.

6.- Qu microcontrolador emplear?

A la hora de escoger el microcontrolador a emplear hay que tener en cuenta

multitud de factores, como la documentacin y herramientas de desarrollo disponibles

y su precio, la cantidad de fabricantes que lo producen y por supuesto las

caractersticas del microcontrolador (tipo de memoria de programa, nmero de

temporizadores, interrupciones, etc.):

Costes. Para el fabricante que usa el microcontrolador en su producto una

diferencia de precio en el microcontrolador de algunos cntimos es importante (el

consumidor deber pagar adems el coste del empaquetado, el de los otros

componentes, el diseo del hardware y el desarrollo del software). Si el fabricante desea

reducir costes debe tener en cuenta las herramientas de apoyo con que va a contar:

emuladores, simuladores, ensambladores, compiladores, etc. Es habitual que muchos

de ellos siempre se decanten por microcontroladores pertenecientes a una nica familia.

Aplicacin. Antes de seleccionar un microcontrolador es imprescindible analizar

los requisitos de la aplicacin:

Procesamiento de datos: puede ser necesario que el microcontrolador realice

clculos crticos en un tiempo limitado. En ese caso debemos asegurarnos de

seleccionar un dispositivo suficientemente rpido para ello. Por otro lado, habr que

tener en cuenta la precisin de los datos a manejar: si no es suficiente con un

microcontrolador de 8 bits, puede ser necesario acudir a microcontroladores de 16

32 bits, o incluso a hardware de coma flotante.

Entrada Salida: para determinar las necesidades de Entrada/Salida del

sistema es conveniente conocer el diagrama de bloques del mismo, de tal forma que

sea sencillo identificar la cantidad y tipo de seales a controlar. Una vez realizado este

anlisis puede ser necesario aadir perifricos externos o cambiar a otro

microcontrolador ms adecuado a ese sistema.

Consumo: algunos productos que incorporan microcontroladores estn

alimentados con bateras. Lo ms conveniente en un caso como ste puede ser que

el microcontrolador est en estado de bajo consumo pero que despierte ante la

activacin de una seal (una interrupcin) y ejecute el programa adecuado para

procesarla.

Memoria: El tipo de memoria a emplear vendr determinado por el volumen

de ventas previsto del producto: de menor a mayor volumen ser conveniente emplear

EPROM, OTP y ROM.

En cuanto a la cantidad de memoria necesaria deberemos hacer una

estimacin de cunta memoria voltil y no voltil es necesaria y si es conveniente

disponer de memoria no voltil modificable.

Ancho de palabra: el criterio de diseo debe ser seleccionar el

microcontrolador de menor ancho de palabra que satisface los requerimientos de la

aplicacin. Usar un microcontrolador de 4 bits supondr una reduccin en los costes

importante, mientras que uno de 8 bits puede ser el ms adecuado si el ancho de los

datos es de un byte. Los microcontroladores de 16 y 32 bits, debido a su elevado

coste, deben reservarse para aplicaciones que requieran altas prestaciones

(Entrada/Salida potente o espacio de direccionamiento muy elevado).

Diseo de la placa: la seleccin de un microcontrolador concreto

condicionar el diseo de la placa de circuitos. Deber tenerse en cuenta el

encapsulado del mismo, de los cuales podemos encontrar:

Encapsulado DIP o DIL, Este es el encapsulado ms empleado en montaje

por taladro pasante en placa. Este puede ser cermico (marrn) o de plstico (negro).

Un dato importante en todos los componentes es la distancia entre patillas que

poseen, en los circuitos integrados es de vital importancia este dato, as en este tipo

el estndar se establece en 0,1 pulgadas (2,54mm). Se suelen fabricar a partir de 4,

6, 8, 14, 16, 22, 24, 28, 32, 40, 48, 64 patillas, estos son los que ms se utilizan.

Otra norma que tambin suele cumplirse se refiere a la identificacin de la

numeracin de las patillas o pines: la patilla nmero uno se encuentra en un extremo

sealada por un punto o una muesca en el encapsulado y se continua en sentido

antihorario (sentido contrario a las agujas del reloj), mirando al integrado desde arriba.

Por regla general, en todos los encapsulados aparece la denominacin del integrado,

as como, los cdigos particulares de cada fabricante.

Encapsulado FLAT-PACK, se disean para ser soldados en mquinas

automticas o semiautomticas, ya que por la disposicin de sus patillas se pueden

soldar por puntos. El material con el que se fabrican es cermico. La numeracin de

sus patillas es exactamente igual al anterior. La distancia entre patillas es de 1,27mm,

la mitad que en los DIP.

Encapsulado SOIC, Circuito integrado de pequeo contorno. Son los ms

populares en los circuitos de lgica combinacional, tanto en TTL como en CMOS. Se

sueldan directamente sobre las pistas de la placa de circuito impreso, en un rea

denominada footprint. La distancia entre patillas es de 1,27mm (0,05"). La numeracin

de los pines es exactamente igual a los casos anteriores.

Encapsulado LPCC, Se emplea en tcnicas de montaje superficial pero,

generalmente, montados en zcalos, esto es debido a que por la forma en J que tienen

sus terminales la soldadura es difcil de verificar con garantas. Esto permite su uso

en tcnicas de montaje convencional. Se fabrican en material plstico. En este caso

la numeracin de sus patillas vara respecto de los anteriores. El punto de inicio se

encuentra en uno de los lados del encapsulado, que coincide con el lado de la cpsula

que acaba en esquina, y siguiendo en sentido antihorario. La distancia entre

terminales es de 1,27mm.

Encapsulado LCCC, Al igual que el anterior se monta en zcalo y puede

utilizarse tanto en montaje superficial como en montaje de taladro pasante. Se fabrica

en material cermico.

Los encapsulados que aparecen en este tema son los ms importantes y los

ms utilizados. Como es lgico esta es una pequea seleccin de la infinidad de tipos

de cpsulas que existen.

7.- Tablas comparativas.

Llegados a este punto y con toda la informacin que poseemos hasta aqu, cabe

preguntarse cual de todos estos microcontroladores es el mejor si es que es posible

definir alguno de ellos como tal. Existen diversos fabricantes y multitud de modelos

que dificultan esta tarea, aun as, podemos establecer ciertos criterios de comparacin

que nos la facilitan.

El modelo jerrquico de que se ha establecido en este documento es el siguiente:

Principales Marcas: Segn volumen de ventas y diversidad de modelos podemos

establecer como principales a los siguientes fabricantes:

Microchip Technology Corp.

STMicroelectronics

Atmel Corp.

Motorola Semiconductors Corp.

Como se puede apreciar en las siguientes grficas basadas en datos referentes a

ventas, crecimientos de empresa anuales, cuotas de mercado y capitalizacin burstil

referentes al mercado de los circuitos integrados, compaas como Microchip,

Motorola y Atmel son susceptibles de mencin y estudio debido a su especializacin

en el rea de los microcontroladores.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 Empresas

Ventas Comerciales ST Microelectronics

Texas Instruments

Infineon Technologies

Intel Corp

Royal Philips Electronics

Analog Devices

National Semiconductors

Motorola Semiconductors

Toshiba

Microchip

NEC Corp.

Mitsubishi

Hitachi Corp

Atmel Corporation

Una vez catalogadas y escogidas las empresas a tratar vamos a clasificar las familias

de microcontroladores segn su ancho de palabra, es decir 8, 16 y 32 bits.

En primer lugar expondremos unas tablas con los microcontroladores ms significativos

de 8 bits de Motorola.

M68HC05 Family

Devices Internal

RAM Mask

ROM EEPROM EPROM OTPROM Max Bus

Frequency 68HC705B16 352 - 256 - 15360 4, 2.1 68HC705KJ1 64 - - 1240 - 4, 2.1 68HC05P18A 192 8064 128 - - 4, 2 68HC05X32 528 31232 528 - - 2.2 68HC705X32 528 - 256 31232 - 2.2 68HC05X16 352 15102 256 - - 2.2 68HC705X4 176 - 4096 - - 2.2 68HC705JJ7 224 - - 6160 - 2.1, 1.05 68HC05JP6 224 6160 - - - 2.1, 1.05

68HC705JP7 224 - - 6160 - 2.1, 1.05 68HC05PV8A 192 7936 - - - 2.1 68HC805PV8 192 - 7936 - - 2.1 68HC05J5A 128 2560 - - - 2.1

68HC705J5A 128 - - - 2560 2.1

M68HC08 Family

$0,00

$5.000,00

$10.000,00

$15.000,00

$20.000,00

$25.000,00

$30.000,00

$35.000,00

1 Empresas

Capitalizacin Burstil

Texas Instruments

Royal Philips Electronics

Motorola Semiconductors

ST Microelectronics

Hitachi Corp

Analog Devices

Mitsubishi

NEC Corp.

Infineon Technologies

Microchip

Toshiba

National Semiconductors

Atmel Corporation

Devices Internal

RAM Mask

ROM EEPROM Flash Max Bus Frequency 68HC908AS60 2048 - 1024 61872 8.4

68HC908AZ60A 2048 - 1024 61744 8.4 68HC908GR4 384 - - 4096 8.2, 8, 4.1 68HC908GP32 512 - - 32256 8.2, 4.1 68HC908MR16 768 - - 16128 8.2 68HC908MR32 768 - - 16128, 32256 8.2 68HC908MR8 256 - - 7860 8.2 68HC908GT8 512 - - 7680 4, 8

68HC908GT16 512 - - 15872 4, 8 68HC908LJ12 512 - - 12288 4, 8 68HC908SR12 512 - - 12288 4, 8 68HC908KX2 192 - - 2048 4, 8 68HC908KX8 192 - - 7680 4, 8

M68HC11 Family

Devices Internal RAM

Mask

ROM EEPROM EPROM OTPROM Max Bus

Frequency 68HC11F1 1024 - 512 - - 5, 4, 3, 2

68HC711E9 512 - 512 - 12288 4, 3, 2, 1 68HC11KS1 1024 - 640 - - 4, 3, 2

68HC711E20 768 - 512 - 20480 4, 3, 2 68HC11K0 768 - - - - 4, 3, 2 68HC11K1 768 - 640 - - 4, 3, 2

68HC711KS2 1024 - 640 32768 32768 4, 3 68HC11P1 1024 - 640 - - 4, 3 68HC11P2 1024 32768 640 - - 4, 3 68HC11E9 512 12288 512 - - 3, 2, 1 68HC11E0 512 - - - - 3, 2 68HC11E1 512 - 512 - - 3, 2 68HC11D0 192 - - - - 3, 2 68HC711D3 192 - - - 4096 3, 2

De todas las tablas comparativas expuestas de los microcontroladores de 8 bits de

Motorola, cabe sealar que la familia ms utilizada por velocidad, memoria y precio

es la M68HC11.

Anlogamente expondremos las familias de 8 bits de Atmel.

Atmel AVR 8 bits Device Flash (Kbytes) EEPROM (Kbytes) SRAM (bytes) F.max (MHz)

ATmega128 128 4 4096 16 ATmega64 64 2 4096 16 ATmega32 32 1 2048 16 ATmega16 16 0,5 1024 16

ATmega162 16 0,5 1024 16

ATmega169 16 0,5 1024 16 ATmega8 8 0,5 1024 16

ATmega8515 8 0,5 512 16 ATmega8535 8 0,5 512 16

Atmel AT91 8 bits

Device Flash (Kbytes) Mask ROM (Kbytes) SRAM (Kbytes) F.typ (MHz)

AT91FR40162 2048 - 256 82

AT91FR4042 512 - 256 82 AT91R40008 - 256 82

AT91M40800 - 8 47

AT91M55800A - 8 41

AT91FR4081 1024 - 136 40 AT91R40807 - 136 40

AT91M40807 128 8 38

AT91M42800A - 8 38

AT91M43300 - 3 29

AT91M63200 - 3 29

Atmel 8051 8 bits

Device Flash (Kbytes) ROM (Kbytes) RAM F.max (MHz)

AT83C5111 - - - 66 AT83C5112 - - - 66 AT87C5111 - - - 66 AT80C5112 - - - 60

AT83C51RB2 - 16 - 60 AT83C51RC2 - 32 - 60 T89C51RD2 64 2 - 40

AT89C51RC2 32 - - 40 T89C51AC2 32 2 - 40 AT89C51RC 32 - - 33 AT89C55WD 20 - - 33

AT89C52 8 - - 33 AT89C4051 4 - - 26 AT89C2051 2 - - 25

Actualmente los microcontroladores que son ms requeridos por el consumo

domstico son los de la familia 8051, aunque cabe destacar la AVR debido a las

prestaciones que ofrecen.

A continuacin presentamos las familias de STMicroelectronics.

ST5 Family

Devices RAM (Bytes) Supply Voltage Speed

ST52400F2 256b 2.7 to 5.5V 20

ST52400G2 256b 2.7 to 5.5V 20 ST52400F3 256b 2.7 to 5.5V 20 ST52400G3 256b 2.7 to 5.5V 20 ST52410G1 128b 2.7 to 5.5V 20 ST52410G2 128b 2.7 to 5.5V 20 ST52420G1 128b 2.7 to 5.5V 20 ST52420G2 128b 2.7 to 5.5V 20 ST52430K2 256b 2.7 to 5.5 V 20 ST52430K3 256b 2.7 to 5.5V 20 ST52440F2 256b 4.5 to 5.5 V 20 ST52440G2 256b 4.5 to 5.5 V 20 ST52440F3 256b 4.5 to 5.5 V 20 ST52440G3 256b 4.5 to 5.5 V 20

ST6 Family

Devices RAM Supply Voltage Speed

ST6200C 64 3.0V to 6V 8

ST6203C 64 3.0V to 6V 8 ST6201C 64 3.0V to 6V 8 ST6252C 128 3.0V to 6V 8 ST6262C 128 3.0V to 6V 8 ST6210C 64 3.0V to 6V 8 ST6220C 64 3.0V to 6V 8 ST6260C 128 3.0V to 6V 8 ST6225C 64 3.0V to 6V 8 ST6265C 128 3.0V to 6V 8 ST6230B 192 3.0V to 6V 8

ST7 Family

Devices RAM Supply Voltage Speed

ST72651AR6 5K 2.7 to 5.5V 8

ST72321J9 2K 3.8 to 5.5V 8 ST72321AR9 2K 3.8 to 5.5V 8 ST72321R9 2K 3.8 to 5.5V 8

ST72521AR9 2K 3.8 to 5.5V 8 ST72521M9 2K 3.8 to 5.5V 8 ST72521R9 2K 3.8 to 5.5V 8 ST72311R9 2K 3.0 to 5.5V 8 ST72511R9 2K 3.0 to 5.5V 8 ST72F561J9 2K 4.5V to 5.5V 8 ST72F561K9 2K 4.5V to 5.5V 8 ST72F561R9 2K 4.5V to 5.5V 8 ST72324K6 1K 3.8 to 5.5V 8 ST72324J6 1K 3.8 to 5.5V 8

ST72321AR6 1K 3.8 to 5.5V 8

ST9 Family

Devices RAM Supply Voltage Speed

ST92F150CR1 4K 4.5 to 5.5V 25

ST92F124R9 2K 4.5 to 5.5V 25

La familia con ms diversidad y la ms utilizada en todo tipo de aplicaciones debido a

su relacin prestaciones-precio as la ST7.

Quiz de todos los fabricantes expuestos, Microchip es el que ms diversidad posee,

cuenta actualmente con 159 microcontroladores distintos (adems de todas sus

versiones segn encapsulado).

Mostraremos a continuacin los ms significativos, aunque quiz el buque insignia sea

el PIC16F84.

PIC12 Microcontroller Family

Device Data RAM ADC ROM Speed

PIC16F630 64 - 1024 20 PIC16F676 64 10 1024 20 PIC12F629 64 - 1024 20 PIC12F675 64 4 1024 20 PIC12C671 128 4 1024 10 PIC12C672 128 4 2048 10 PIC12CE673 128 4 1024 10 PIC12CE674 128 4 2048 10

PIC16 Microcontroller Family

Device Data RAM ADC Words Speed

PIC16C66 368 - 8192 20 PIC16C67 368 - 8192 20 PIC16C76 368 5 8192 20 PIC16F76 368 5 8192 20 PIC16F77 368 8 8192 20 PIC16F876 368 8 8192 20 PIC16F876A 368 5 8192 20 PIC16F87 368 - 4096 20 PIC16F88 368 7 4096 20 PIC16F737 368 11 4096 20 PIC16F747 368 14 8192 20 PIC16F767 368 11 8192 20 PIC16F777 368 14 8192 20 PIC16F84A 68 - 1024 20

Pic17 Microcontroller Family

Device Data RAM ADC Words Speed

PIC17C756A 902 12 16384 33 PIC17C766 902 16 16384 33 PIC17C752 678 12 8192 33 PIC17C762 678 16 8192 33 PIC17C43 454 - 4096 33 PIC17CR43 454 - 4096 33 PIC17C44 454 - 8192 33 PIC17C42A 232 - 2048 33

Pic18 Microcontroller Family

Device Data RAM ADC Words Speed

PIC18C242 512 5 8192 40 PIC18C252 1536 5 16384 40 PIC18F242 768 5 8192 40 PIC18F248 768 5 8192 40 PIC18F252 1536 5 16384 40 PIC18F2539 1400 5 12288 40 PIC18F258 1536 5 16384 40 PIC18F2331 512 5 4096 40 PIC18F2431 768 5 8192 40

Los microcontroladores de 16 bits a pesar de no ser tan cotidianos como los de 8 bits

deben ser contemplados debido a la tendencia a ser utilizados cada vez ms en

aplicaciones en que los datos requieren ms precisin (instrumentacin, operaciones

matemticas complejas, etc.).

A continuacin presentamos las familias de microcontroladores de 16Bits de la

compaa franco-italiana ST Microelectronics.

ST5 16bits Family

Devices RAM Supply Voltage Speed

ST52500F2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52500G2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52500Y2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52500F3 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52500G3 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52500Y3 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52503F2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52503G2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52503Y2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52503F3 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52503G3 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52503Y3 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52510F2 512b 2.4 to 5.5 V 10 ST52510G2 512b 2.4 to 5.5 V 10

ST52510Y2 512b 2.4 to 5.5 V 10

ST9 16 bits Family

Devices RAM Supply Voltage Speed

ST92F150CV1 4K 4.5 to 5.5V 25

ST92F150JDV1 6K 4.5 to 5.5V 25 ST92F250CV2 8K 4.5 to 5.5V 25 ST92F124V1 4K 4.5 to 5.5V 25

ST10 16 bits Family

Devices RAM Supply Voltage Speed

ST10R272LTx 1K 3.3V 50 ST10R172LTx 1K 3.3V 50 ST10R167-Qx 4K 4.5 to 5.5V 25 ST10F269Z2Tx 12K 4.5 to 5.5V 40 ST10F269Z2Qx 12K 4.5 to 5.5V 40 ST10F269Z1Tx 12K 4.5 to 5.5V 40 ST10F269Z1Qx 12K 4.5 to 5.5V 40 ST10F168SQx 8K 4.5 to 5.5V 25

Motorola tambin apuesta por esta tecnologa en auge con sus familias de

microcontroladores Motorola de 16 Bits.

HCS12 Family

Devices Internal RAM Mask ROM EEPROM Flash Max Bus

Frequency

MC9S12A256B 12288 - 4096 262144 25 MC9S12DG256B 12288 - 4096 262144 25 MC9S12DJ256B 12288 - 4096 262144 25 MC9S12DP256B 12288 - 4096 262144 25 MC9S12DT256B 12288 - 4096 262144 25 MC9S12A128B 8192 - 2048 131072 25

MC9S12DB128B 8192 - 2048 131072 25 MC9S12DG128B 8192 - 2048 131072 25 MC9S12DJ128B 8192 - 2048 131072 25 MC9S12DT128B 8192 - 2048 131072 25

MC9S12A64 4000 - 1000 64000 25 MC9S12D64 4000 - 1000 64000 25 MC9S12DJ64 4000 - 1000 64000 25 MC9S12H256 12288 - 4096 262144 16

M68HC12 Family

Devices Internal

RAM Mask ROM EEPROM Flash Max Bus

Frequency

68HC912DG128A 8000 - 2000 128000 8 68HC912DT128A 8000 - 2000 128000 8

68HC912D60 2000 - 1000 60000 8 68HC912B32 1000 - 768 32000 8

68HC912BC32 1000 - 768 32000 8 68HC12BC32 1000 32000 768 - 8 68HC12BE32 1000 32000 768 - 8 68HC812A4 1024 - 4096 - 2

Aunque todava no existe gran demanda de ellos y los fabricantes son un poco reacios

a esta tendencia, los microcontroladores de 32 bits ganan terreno da a da gracias a

aplicaciones concretas que poco a poco se van haciendo ms cotidianas como por

ejemplo; procesamiento de imgenes, videoconferencia, etc.

Familias de microcontroladores de ST Microelectronic 32 Bits.

ST40 Family

Devices RAM Supply

Voltage Speed ST40RA150XHA 64 bit wide SDRAM/DDR support to 256MBit 1.8 to 3.3V 150 ST40RA166XHx 64 bit wide SDRAM/DDR support to 256MBit 1.8 to 3.3V 166 ST40RA200XH1 64 bit wide SDRAM/DDR support to 256MBit 1.8 to 3.3V 200

Familias de microcontroladores de Motorola 32 Bits.

MPC500 Microcontrollers

Devices Max Operating

Frequency Integrated Memory Controller Internal

Flash Internal RAM

Max External

Bus Speed MPC561 40, 56 EEPROM, EPROM, SRAM - 32 40, 56 MPC562 40, 56 EPROM, SRAM - 32 40, 56 MPC566 40, 56 EPROM, SRAM - 32 40, 56 MPC535 40 SRAM, EPROM - 36 40 MPC536 40 SRAM, EPRAM - 36 40 MPC533 40 SRAM, EPROM - 32 40 MPC534 40 SRAM, EPROM - 32 40 MPC555 40 EEPROM, EPROM, SRAM 448 26 40

Como se puede apreciar en estas ltimas tablas, suelen ser microcontroladores muy

rpidos si los comparamos con los de 8 bits adems de ser capaces de direccional y

gestionar grandes volmenes de memoria.

En nuestra vida cotidiana encontramos multitud de microcontroladores, en

electrodomsticos, telfonos, etc. Algunos de ellos deben superar unos estrictos

controles de calidad, especialmente los orientados al sector del automvil, ya que

estos pueden controlar elementos vitales del vehculo, como pueden ser el ABS, la

Inyeccin Electrnica, Control de estabilidad, etc.

Podemos concluir con una pequea tabla comparativa de microcontroladores

considerados los mejores de cada fabricante con la finalidad de hacernos una idea

aproximada sobre los buque insignia de cada marca.

Devices Internal RAM Max Bus Frequency Speed Supplier

68HC11F1 1024 5, 4, 3, 2 - Motorola ST92F150CR1 4096 - 25 ST PIC18F2539 1400 - 40 Microchip ATmega128 4096 - 16 Atmel

Esta valoracin es a groso modo, basndonos en capacidad de RAM y Velocidad de

trabajo del microcontrolador, ya que dependiendo de cada aplicacin necesitaremos

profundizar en la eleccin de nuestro micro pensando en parmetros como memoria

flash, precios, encapsulado, compatibilidades (CAN, USB, UART, etc.), nmero de

puertas E/S, etc.

8.- Otros microcontroladores.

Existen multitud de fabricantes de microcontroladores que suelen producir integrados

muy especficos para determinadas aplicaciones especializadas, algunos de ellos

son:

Fabricante Especialidad Mas Info

Microcontroladores CompactRISC Y COP8,

Fabrica un excelente microcontrolador de

muy poco consume, el CompactRISC, con

disponibilidad de modelos que incluyen

Bluetooth, USB y CAN.

http://www.national.com

ZILOG: Pioneros del venerable Z80,

actualmente enfocan su trabajo hacia el

Z8 Encore! Flash y eZ80.

http://www.zilog.com

Fabricante de DSPs de 16 y 32 bits

incluyendo sus herramientas de

desarrollo. Amplia variedad de

componentes analgicos de precision.

http://www.analog.com

Familia de Microcontroladores rpidos

basados en 8051 incluyendo conversores

A/D y sistemas de depurado.

http://www.cygnal.com

Microcontroladores Flash Rpidos

basados en 8051 aadiendo una bateria

para mantener los datos en la SRAM.

Extensas herramientas de desarrollo.

http://www.maxim-ic.com

Lder mundial en DSPs. Produce tambin

microcontroladores de 16 bits de bajo

consumo, componentes analgicos,

greles, productos de telecomunicaciones.

http://www.ti.com

9.- Conclusiones.

Los Microcontroladores de 8 bits continan siendo el producto ms consumido entre los integrados debido a la facilidad de programacin en aplicaciones de usuario final, reproductores/grabadores de DVD, dispositivos de control remoto, cmaras digitales, sistemas de sonido, teclados y otros.

Contina siendo atractivo gracias a su bajo coste, su capacidad de grabacin onchip y ciertas caractersticas que facilitan producir una aplicacin final. En este documento no se hace mencin a los microcontroladores de 4 bits debido y su progresiva y rpida sustitucin por dispositivos ms rpidos, con mejores prestaciones y el mismo coste.

Referente a los micros de 16 y 32 bits podemos pensar que estarn en pleno auge en un corto periodo de tiempo debido entre otros valores al aumento cuantitativo y cualitativo de la informacin que manejamos de manera cotidiana. Pensemos que ya comenzamos a utilizar comunicaciones mviles con imgenes y ya disponemos tecnologas UMTS que nos permiten realizar videoconferencias en tiempo real mediante un dispositivo mvil. Esto obviamente significar que aquella informacin que compartamos necesite ms y ms capacidad y entonces ser el momento de estos microcontroladores.