MICROCONTROLADORES, un vistazo muy breve.

MICROCONTROLADORES

Introducción:

Un microcontrolador es un dispositivo electrónico, más bien parecido a un circuito integrado que incluye en si todos los componentes de una computadora, lo cual lo hace capaz de llevar a cabo un proceso lógico. Es un sistema cerrado, pues todas las partes del mismo están contenidas en su interior y solo quedan fuera los dispositivos de entrada y/o salida.

Los microcontroladores están siendo utilizados por multitud de sistemas presentes en nuestra vida diaria, como juguetes, hornos de microondas, frigoríficos, televisores, computadoras, impresoras, sistemas de arranque en los coches, y otros, mas especializados y menos comunes, sobre todo de uso industrial como instalaciones eléctricas, controladores de sistemas de naves, etc.



Estructura y componentes de los microcontroladores:

Los microcontroladores, como dice su definición, son como micro-computadoras, por lo tanto tienen, sobre todo, 4 partes físicas principales:


• La unidad central de proceso o CPU.
• Memoria de programa (ROM)
• Memoria de datos (RAM)
• Puertos/dispositivos de entrada y/o salida.

El CPU es un conjunto de circuitos, que permiten hacer operaciones para calcular y procesar datos, dados a la entrada en una serie de códigos bien definidos para poder hacer procesos específicos, según los datos y los tipos de operaciones propias del proceso. En un microcontrolador, el CPU es diferente al de una computadora en que no necesita tantos chips auxiliares, sino que se diseña para funcionar mas directamente de su fuente de energía como de la información que necesita.

La memoria de programa ROM sirve para contener el software ligado a los dispositivos periféricos que vamos a controlar.

La memoria de datos RAM es una memoria en la que se lee y escribe información, y se utiliza como espacio libre donde hacer el trabajo y cargar las instrucciones tanto del CPU como de los periféricos.



Éstos no son los únicos dispositivos de un microcontrolador, sino que tienen además otros, que por no ser tan escenciales, no los vamos a definir, pero si a enumerar, y son:

• Contadores y Temporizadores
• Conversores A/D , D/A
• Interrupciones
• UART , USART
• Generador de reloj del sistema.

En la práctica la decisión de construir un sistema según el método tradicional o usar un microcontrolador es un dilema que no resuelve la razón ni el corazón, sino la economía.
Sus principales ventajas son: la reducción de espacio, la menor cantidad de componentes, el menor tiempo de desarrollo, una mayor flexibilidad para futuras modificaciones, etc. Todos estos puntos se reflejan en menor costo, ante todo.
Las limitaciones están dadas por la velocidad, en primer término; esto es la cantidad de instrucciones que puede ejecutar en determinado tiempo y la capacidad de memoria tanto ROM como RAM, en segundo lugar.
De acuerdo a la aplicación convendrá más o menos determinado set de instrucciones, velocidad, consumo, periféricos incorporados, capacidad de memoria, etc.


Tipos de microcontroladores:

Ante todo, lo que se va a explicar en este tema, es el modo en que están localizadas en el interior del encapsulado, es decir, el modo en que se colocan los dispositivos físicos de control para el procesamiento de los datos.

El término Arquitectura Harvard originalmente se refería a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente separados para las instrucciones y para los datos.

La arquitectura de Von Neumann es una arquitectura de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos, a diferencia de la arquitectura Harvard.
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos).