Universidad Santiago de caliTécnica profesional en electromedicina.Taller de Repaso general Profesor: Camilo Andres Infante.CONCEPTOS BASICOS DE MICROPROCESADROES Y MICROCONTROLADORES.

1. Escriba un concepto corto de las siguientes palabras:

a) ALU

b) Registro

c) Microprocesador

d) Bus

e) Bus Bidireccional

f) Bus de Datos

g) Bus de Direcciones

h) Bus de Control

i) Memoria

j) Memoria RAM

k) Memoria ROM

l) Memoria de Programa

m) Memoria de Datos

n) Temporizador

o) Contador

p) Puertos

q) Microcontrolador

2. Responda brevemente las siguientes preguntas:

a) Cual es la diferencia entre un microprocesador que tiene un bus de direcciones de 16 bits y otro que tiene un bus de direcciones de 18 bits?.

b) Cual es la diferencia entre un microprocesador que tiene un bus de datos de 8 bits y otro que tiene un bus de datos de 16 bits?.

c) Que factores influyen en la velocidad de un microprocesador?

d) Cual es la diferencia entre un microprocesador y un microcontrolador?

e) Que significa microcontrolador de 8 bits?

f) Que es lenguaje ensamblador?

g) Que es lenguaje de maquina?

h) Que diferencia hay entre el lenguaje de bajo nivel y el de alto nivel?

i) Investigue que familias de microntroladores del fabricante ATMEL existen actualmente.

j) Investigue que familias de microntroladores del fabricante Microchip existen actualmente.

k) Que es un programador universal

l) Que es un Sistema de entrenamiento para microcontroladores.

m) Que es un diagrama de flujo

n) Dibuje un diagrama de flujo que encienda un motor M si un interruptor X esta activo, de lo contrario lo apague.

o) Se quiere controlar la apertura de una puerta, usando dos interruptores X1 y X2 respectivamente. Donde X1 la abre y X2 la cierra. Y se detiene en caso de que ninguno de los dos interruptores este activo. Dibuje el diagrama de flujo para este problema.

Universidad Santiago de caliTécnica profesional en electromedicina.

Taller de Repaso generalProfesor: Camilo Andres Infante.

CONCEPTOS BASICOS DE MICROPROCESADROES Y MICROCONTROLADORES.

1. Escriba un concepto corto de las siguientes palabras:

a) ALU es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.

b) Registro pueden tener una utilidad general o una utilidad específica. Los registros más generalizados son: 1. Registros de datos. Son los utilizados para las operaciones aritmético-lógicas, manipulación de datos, etc. 2. Registros de direcciones. Son aquellos que el microprocesador utiliza para acceder a una posición del mapa de memoria. Hay fundamentalmente tres: A. Contador de programa, es el registro que normalmente se utiliza para leer o escribir datos del programa. B. Puntero de pila, es el registro que el microprocesador utiliza para guardar y recuperar datos de uso fundamentalmente interno. El registro define la posición de memoria donde se encuentra dichos datos. C. Registros índices, son utilizados para acceder a posiciones de memoria de forma relativa. 3. Registro de estado, es un registro en el cual cada bits da una información específica como puede ser que la última operación a dado resultado positivo, negativo, ha sido cero. Etc.

c) Microprocesador El microprocesador es un circuito integrado que realiza operaciones de transferencia de datos, control, aritméticas, lógicas y tratamientos de la interrrupcion mediante la ejecución de instrucciones obtenidas en e la memoria.Permiten realizar las funciones para las que ha sido fabricado.

d) Bus el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre ordenadores. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados

e) Bus Bidireccional

f) Bus de Datos

. Es el conjunto de líneas por donde se transmiten los datos. A los microprocesadores se les suele dividir en función del número de bits que forman el dato.

g) Bus de Direcciones

Por el se selecciona la posición de memoria o el dispositivo al que se va a escribir o leer los datos. La dimensión o número de líneas que lo componen, depende del microprocesador que utilicemos.

h) Bus de Control

Además de datos y direcciones, hay otras líneas que sirve para controlar el sistema. Una de esas líneas es la de reset (inicialización del microprocesador)

i) Memoria

La memoria es la parte de un sistema que almacena datos binaries en grandes cantidades. Las memorias semiconductoras están formadas por matrices de elementos de almacenamiento que puede ser fets, latches o condensadores.

j) Memoria RAM

La memoria RAM es una memoria de asceso aleatorio es un tipo de memoria que se tarda lo mismo en asceder a cualquier dirección de memoria y estas se pueden seleccionar en cualquier orden tanto en una operación de lectura como de escritura.La información que se almacena en este tipo de memoria es volátil ose cuando se deconecta la alimentación los datos almacenados se pierden.

k) Memoria ROM

Es una memoria de solo lectura , es un tipo de memoria en la que los datos se almacenan de forma permanente o semipermanente. Los datos se pueden leer de una ROM, pero no existe operaciones de escritura como en la RAM.

Los datos almacenados permanecen incluso cuando se desconecta la alimentación. Es un tipo de moria no volátil.

l) Memoria de Programa

El microcontrolador está diseñado para que en su memoria de programa se almacenen todas las instrucciones del programa de control. Como éste siempre es el mismo, debe estar grabado de forma permanente.

m) Memoria de Datos Los datos que manejas los programas varían continuamente, y esto exige que la memoria que los contiene debe ser de lectura y escritura, por lo que la memoria RAM estática (SRAM) es la más adecuada, aunque sea volátil.

n) Temporizador

son uno de los periféricos más habituales en los microcontroladores y se utilizan para muchas tareas, como por ejemplo, la medición de frecuencia, implementación de relojes, para el trabajo de conjunto con otros periféricos que requieren una base estable de tiempo entre otras funcionalidades. Es frecuente que un microcontrolador típico incorpore más de un temporizador/contador e incluso algunos tienen arreglos de contadores. Como veremos más adelante este periférico es un elemento casi imprescindible y es habitual que tengan asociada alguna interrupción. Los tamaños típicos de los registros de conteo son 8 y 16 bits, pudiendo encontrar dispositivos que solo tienen temporizadores de un tamaño o con más frecuencia con ambos tipos de registro de conteo.

o) Contador

Es automáticamente incrementado después que su contenido ha sido transferido de la línea del bus de dirección cuando ocurre un salto de instrucción en el programa, el nuevo valor es automáticamente colocado en el pc, evitando el incremento.

p) Puertos

Los puertos en un microcomputador corresponden a las interfaces de entrada y salida entre el microcomputador y el mundo exterior. Existen puertos de entrada, salida y bidireccionales (Entrada y Salida).El funcionamiento de los puertos es similar al de una posición de memoria. Al igual que los registros de una memoria, los puertos son identificados por la CPU con una dirección en la cual se pueden leer y/o escribir datos. Para trabajar con ellos solo es necesario apuntar a la dirección de memoria que tienen asignada, y el tratamiento es el mismo que el de una posición de memoria.

q) Microcontrolador

Los microcontroladores son utilizados como su nombre lo indica para controlar. Son muy utilizados para implementar controles automáticos. Como ejemplo, un microcontrolador puede sensar la temperatura de un proceso, compararla con un valor almacenado en memoria y tomar la decisión de encender un equipo de calefacción si la temperatura baja de cierto valor, y además de ello mostrar el valor en un display.

2. Responda brevemente las siguientes preguntas:

A).Cual es la diferencia entre un microprocesador que tiene un bus de direcciones de 16 bits y otro que tiene un bus de direcciones de 18 bits?.

La del bus de datos de 16 bits puede manejar un dato de 2 bytes y la de 8 bits puede manejar un dato de 1 bytes.

b) Cual es la diferencia entre un microprocesador que tiene un bus de datos de 8 bits y otro que tiene un bus de datos de 16 bits?.

El bus de direcciones de 8bits es el que puede direccionar 2n posición de memoria .El bus de direcciones de 16bits es el que puede direccionar2n 16 = 65536 posicion de memoria

c) Que factores influyen en la velocidad de un microprocesador?

El factor que influye en la velocidad de un microprocesador es primero que todo la cantidad de bits que pueden procesar por unidad de tiempo. Por ejemplo Un número alto de bits indica que se trata de un dispositivo rápido y de altas prestaciones.

Si utilizamos uno de 8bits nos podemos dar cuenta que no nos va a mostrar los mismos resultado que si trabajamos con uno de 32bits el va a ser mucho más rápido.la cantidad de operaciones por ciclo que puede realizar y los ciclos por segundo que desarrolla: también denominada frecuencia de reloj.

d) Cual es la diferencia entre un microprocesador y un microcontrolador?

La diferencia entre un microprocsador y un microcontrolador es: Un microcontrolador es, un sistema completo, con unas prestaciones limitadas que no pueden modificarse y que puede llevar a cabo las tareas para las que ha sido programado de forma autónoma.

Es un sistema autónomo e independiente

Y Un microprocesador, en cambio, es simplemente un componente que conforma el microcontrolador, que lleva acabo ciertas tareas. En conjunto con otros componentes, forman un microcontrolador.

es una parte, cabe decir que esencial, que forma parte de un sistema mayor.

e) Que significa microcontrolador de 8 bits? Lo que significa un microcontrolador de 8 bits , es numero de bits es el que me dice que dependiendo de el se ve la rapidez en cuanto a poder de computo por eso cuanto mayor sea el numero de bits menos se me va a demorar en la ejecución del programa, ya que si tengo uno de 8 bits deberá ejecutar varias instrucciones antes de tener el resultado, aun cuando ambos procesadores tengan la misma velocidad de ejecución para sus instrucciones ya que este parámetro determina la potencia que se puede incorporar al resto de los componentes del sistema.

f) Que es lenguaje ensamblador?

Es un lenguaje que usa mnemónicos (palabras cortas escritas con caracteres alfanuméricos), para codificar las operaciones. Los datos y/o direcciones son codificados generalmente como números en un sistema hexadecimal. Generalmente es específico (aunque no único) para cada lenguaje de máquina.

g) Que es lenguaje de maquina?

El lenguaje máquina es el único que entiende directamente la computadora, utiliza el alfabeto binario que consta de los dos únicos símbolos 0 y 1

Este lenguaje está compuesto por un conjunto de instrucciones que determinan acciones a ser tomadas por la máquina.El lenguaje de máquina es específico de cada máquina o arquitectura de la máquina, aunque el conjunto de instrucciones disponibles pueda ser similar entre ellas.

h) Que diferencia hay entre el lenguaje de bajo nivel y el de alto nivel?

El de bajo nivel está más próximo a lo que entiende la máquina y el de altonivel más próximo a lo que entiende el ser humano.

El de bajo nivel es código máquina 1 y 0 incomprensible y el de alto nivel es lenguaje natural.

i) Investigue que familias de microntroladores del fabricante ATMEL existen actualmente.

At89xxxTs87xxxAvrAt91xxxXmegaAvr32

Microchip La línea baja es la serie 10fxxx 12fxxxLa línea media16fxxx y pic 16f84

La línea mejorada18fxxx y 16f

Línea alta baja24fxxx y pic30f pic 33f

j) Investigue que familias de microntroladores del fabricante Microchip existen actualmente.

Los microcontroladores de Microchip fueron los primeros dispositivos RISC. RISC significa que el dispositivo tiene un número reducido de instrucciones, lo cual implica simplicidad en su arquitectura y bajo costo. Aunque estos microcontroladores tienen pocas instrucciones (33 para el PIC16CXX) en la actualidad son muy utilizados por su facilidad de programación y costo reducido.

Estos dispositivos son de arquitectura Harvard, por lo cual teien buses de datos y direcciones separados. Los beneficios que tiene este dispositivo frente a los demás es su sencillez, lo cual permite fabricarlo en chips muy pequeños, con la ventaja adicional de consumir muy poca energía.

Estos dispositivos son muy populares y generalmente se encuentran en aplicaciones en revistas de electrónica e Internet. Actualmente existen varias familias de este microcontrolador entre las cuales se pueden destacar la PIC16C5X, PIC16CXX, y la PIC17CXX, que también se pueden conseguir con memoria Flash en las familias PIC16FXXX

k) Que es un programador universal Dispositivo electrónico que permite leer , borrar y programar, memoria tipo EPROM , DOBLE EMPROM y FLASH microcontroladores PLD´s entre otros

l) Que es un Sistema de entrenamiento para microcontroladores.

Es el sistema por el cual puede familiarizarse con el microcontrolador también sirve como herramienta de desarrollo, experimentación y prueba de algunos proyectos

m) Que es un diagrama de flujo Un diagrama de flujo es una representación gráfica de un algoritmo o proceso. Se utiliza en disciplinas como la programación, la economía, los procesos industriales y la psicología cognitiva. Estos diagramas utilizan símbolos con significados bien definidos que representan los pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecución mediante flechas que conectan los puntos de inicio y de término.

N) Dibuje un programa de flujo que encienda un motor M si un interruptor X esta activo, de lo contrario lo apaque.

O) Se requiere controlar la apertura de una puerta,usando dos interruptores x1 y x2 respectivamente. Donde x1 la abre y x2 la cierta. Y se detiene en caso de que ningún de los dos interruptores este activo. Dibuje el diagrama de flujo para este problema.

3. las siguientes preguntas están relacionadas con el microcontrolador AT89C52:

A). cuál es el tamaño del bus de datos.

El tamaño de un bus de datos de una AT89C52 es de 8 bits

B). cuál es el tamaño de la memoria de programa.

AT89C52 tiene mayor tamaño que la memoria del programa AT89C51 (52 ha 8Kbytes la memoria del programa, mientras que 51 ha 4Kbytes).

C. cuál es el tamaño de la memoria interna de datos volátiles.

El tamaño de memoria de datos volátiles es de 256 x RAM interna de 8 bits.

D). cuál es la función de un de los registros de propósito especifico.

El acumulador almacena temporalmente el resultado de las operaciones aritméticas y lógicas

E). cuál es la función de los registros de propósito general.

La memoria interna RAM en el 8051/8052 contiene los registros de función especial, bancos de registros, y el área de datos conocida como la RAM de propósito general.

F). cuál es la función del registro A.

La función de registro A, manda la información o datos almacenado a una posición de memoria.

Un registro A es un acumulador de 8 bits y transporta datos

MOVER- DESTINO - FUENTE

G). describa cual es la función del registro psw y qué papel cumplen cada uno de sus bits.

Almacena la información que describe los resultados de operaciones anteriores, esta información se almacena asignando un bits en el registro en algunos microprocesadores el registro de código de condición contiene 8 bits el bits menos significativo es el bits de acarreo o bits C que se pone a uno cuando se produce un acarreo aritmético el bits de desbordamiento, o el bits V se pone en 1 si se produce un desbordamiento, el bits cero o el bits Z el tercer bits en el registro de código de condición se pone a uno cuando se produce el resultado cero el bits negativo o el bits N se pone a uno cuando el resultado es negativo.

H). describan como se configuran los puertos para que trabajen como entrada o salida.

El funcionamiento de los puertos es similar al de una posición de memoria. Al igual que los registros de una memoria, Además, P1.0 y P1.1 se puede configurar para ser eltemporizador / contador 2 de entrada de la cuenta externa (P1.0/T2) y eltemporizador / contador 2 de disparo de entrada (P1.1/T2EX), respectivamente.

I). cuál es la diferencia entre instrucciones de direccionamiento directo y direccionamiento indirecto, de algunos ejemplos.

Especifica en la instrucción por un campo de dirección de 8 bites. Solo la RAM interna de datos (primeros 128 bites) y la zona de SFR se pueden direccionar de esta forma.

Ejemplo

ADD A, 4CH

Es decir suma el contenido del acumulador con el contenido de la posición de memoria (4CH).

A<--(A) +(4C).

DIRECCIONAMIENTO INDIRECTO la instrumentación especifica un registro que contiene la dirección de operando. Tanto la memoria RAM interna, como la externa se pueden direccionar indirectamente los registros para direccionar sobre el mapa de 8 bits son R0 Y R1 del banco de registro seleccionada, o el STACK panter el registro para direccionar sobre 16 bits solo puede ser el DPTR

Ejemplo:

ADD A,@R0; ASI,SI (R0)= 4CH la operación será

AC—(A)+(4C)

(@) Es el indicador de direccionamiento indirecto

4. programando el microcontrolador.

A). escriba un programa que realice las siguientes operaciones: