Historia del microcontrolador
En el año año 1969, 1969, un equipo equipo de ingen ingenier ieros os japon japonese esess de la compa compañía ñía BUSICOM lleg a Es!ados Unidos con una idea, ellos desea"an usar para sus pro#ec!os pocos circui!os in!egrados de los que se usa"an en las calc ca lcul ulad ador oras as$$ %a prop propos osic ici in n se &i'o &i'o a I()E I()E%, %, # Marc Marcia ian n *o *o+ + era era el responsa"le del pro#ec!o$ a que -l era quien !enía e.periencia !ra"ajando con una compu!adora /0C 0203, se le ocurri pensar en una solucin 4undamen!almen!e di4eren!e en lugar de la cons!ruccin sugerida$ Es!a solucin presumía que la 4uncin del circui!o in!egrado se de!erminaría por un programa almacenado en -l$ Eso signi5ca"a que la con5guracin sería ms simple, pero que requeriría muc&o ms memoria de lo que requería el pro#ec!o que propusieron los ingenieros japoneses$ 2espu-s de un !iempo, aunque los ingenieros japoneses pro"aron soluciones ms 4ciles, la idea de Marcian gan, # el primer microprocesador naci$ 0ara !rans4ormar es!a idea en un produc!o #a 4a"ricado, 7ederico 7aggin, se uni a I()E%, # en slo 9 meses !u8o -.i!o$ I()E% o"!u8o los derec&os para para 8ender 8ender es!e es!e "loq "loque ue in!egr in!egrado ado en 19:1$ 19:1$ 0rim 0rimer ero, o, compra compraro ron n la licencia de la compañía BUSICOM, que no !enía idea del !esoro que poseían$ 2uran!e ese año, apareci en el mercado un microprocesador que se llam ;<<;, es!e 4ue el primer microprocesador de ; "i!s con 8elocidad de 6 <<< operaciones por segundo$ (o muc&o !iempo despu-s de eso, la compañía americana C)C pidi a I()E% I()E% # )e.as Ins!rumen!s Ins!rumen!s que &iciera &iciera un micropr microprocesa ocesador dor de 3 "i!s$ "i!s$ =unq =unqu ue desp despuu-ss a C) C)C C no le in!e in!erres es m mss la idea idea,, In!e In!ell # )e.as e.as Ins!rumen!s siguieron !ra"ajando en el microprocesador # el primero de a"ril de 19:>, el microprocesador de 3 "i!s aparece en el mercado con el nom"re de 3<<3$ 0odía direccionar 16 ?" de memoria, con un se! de ;@ ins!rucciones # una 8elocidad de A<< <<< operaciones por segundo$ Es!e microprocesador es el predecesor de !odos los microprocesadores de &o#$ In!el man!u8o sus desarrollos # saco al mercado el procesador de 3 "i!s "ajo el nom"re nom"re 3<3<, el cual podía direccionar direccionar 6;?" de memoria, con :@ ins!rucciones, a un precio de A6< dlls$ =dem =dems s de prod produc ucir ir el prim primer er micr microp oprroces ocesad ador or,, In!e In!ell !am" !am"ii-n n &a desarrollado muc&os microcon!roladores impor!an!es, dos de los cuales son el 3<;3 # el 3<@1$ In!roducido en 19:6, el 3<;3 4ue uno de los primeros microcon!roladores de In!el # 4ue u!ili'ado como el procesador en el !eclado de la compu!adora personal de IBM$ Se es!ima que ms de mil millones de disposi!i8os del 3<;3 se 8endieron$ El 3<@1 sigui en 193< # se con8ir!i en una de las 4amilias de microcon!roladores ms populares$ %as 8ariaciones de la arqui!ec!ura del 3<@1 se siguen produciendo &o# en
día, por lo que el 3<@1 es uno de los diseños elec!rnicos ms longe8os de la &is!oria$ En o!ra compañía americana, Mo!orola, comprendieron rpidamen!e lo que es!a"a sucediendo, así que ellos sacaron al mercado su microprocesador de 3 "i!s, el 63<<$ Su cons!ruc!or principal era C&uc 0eddle, # jun!o con el procesador, Mo!orola 4ue la primera compañía en &acer o!ros peri4-ricos como el 63>< # el 63@<$ En ese momen!o muc&as compañías reconocieron impor!ancia de los microprocesadores # empe'aron sus propios desarrollos$ C&uc 0eddle a"andon Mo!orola para unirse a la )ecnología MOS # se man!u8o !ra"ajando in!ensamen!e en el desarrollo de los microprocesadores$ Un e8en!o mu# impor!an!e !u8o lugar en la &is!oria de microprocesadores en una e.&i"icin de ESCO( en 1:9@ en Es!ados Unidos$ %a )ecnología MOS anunci que es!a"a comerciali'ando los microprocesadores 6@<1 # 6@<> a >@ dlls cDu, # que los compradores podrían adquirirlos inmedia!amen!e$ Es!o era !an e.!raordinario, que algunas personas cre#eron que era un escndalo, considerando que los compe!idores es!a"an 8endiendo el 3<3< # el 63<< a 1:9 dlls, cDu$ In!el # Mo!orola "ajaron sus precios en el primer día de la e.&i"icin como una respues!a a su compe!idor, 69$9@ por microprocesador$ Mo!orola reclama a la )ecnología de MOS # a C&uc 0eddle el &a"erles copiado su 63<<$ %a )ecnología MOS suspende la 4a"ricacin del 6@<1, pero siguen produciendo el 6@<>$ %os 6@<> eran microprocesadores de 3 "i!s, @6 ins!rucciones # la capacidad de direccionar 6;?" de memoria direc!amen!e$ 0ara reducir el cos!o, el 6@<> se 8uel8e mu# popular, así que se ins!ala en las compu!adoras !ales como ?IMF1, =pple I, =pple II, =!ari, Comodore, =corn, Oric, Gale", Orao, Ul!ra, # muc&as o!ras$ mu# pron!o aparecieron 8arios 4a"rican!es del 6@<> /Hocell, S'ner!e, G)E, (CH, Hico&, # Comodore quienes !oman la )ecnología MOS el cual es!a"a en su momen!o de apogeo # se 8endía a una 8elocidad de 1@ millones de procesadores por año$ O!ros, sin em"argo, no se rindieron$ 7ederico 7aggin deja In!el, # empie'a su propio Jilog Inc$ En 19:6, Jilog anuncia el J3<$ 2uran!e la 4a"ricacin de es!e microprocesador, 7aggin !oma una decisin gira!oria$ Sa"iendo que #a se &an desarrollado muc&os programas para 3<3<, 7aggin sa"ía que muc&os se quedarían 5eles a ese microprocesador$ =sí que decide diseñar un nue8o procesador que pueda ser compa!i"le con 3<3<, o que sea capa' de desarrollar !odos los programas que #a se &a"ían escri!o para el 3<3<$ =dems de es!as carac!erís!icas, se agregaron muc&as o!ras para que el J3< 4uera un microprocesador mu# poderoso$ 0odía direccionar 6; ?" de
memoria, !enía 1:6 ins!rucciones, un gran nKmero de regis!ros, una opcin para re4resco de memoria dinmica de la H=M, ma#or 8elocidad de !ra"ajo e!c$ El J3< 4ue un gran -.i!o # !odos cam"iaron del 3<3< al J3<$ 0uede decirse que el J3< 4ue el microprocesador comerciali'ado ms e.i!oso de ese !iempo$ =dems de Jilog, !am"i-n aparecieron o!ros nue8os 4a"rican!es como Mos!e, (EC, S*=H0, # SGS$ J3< es!a"a en el cora'n de muc&as compu!adoras como en Spec!rum, 0ar!ner, )HS:
6@<, SCDM0 e!c$, #a !odo es!a"a decidido$ a no &a"ía grandes mejoras de par!e de los 4a"rican!es para &acer algo nue8o, así que el 6@<> # el J3< jun!o con el 63<< permanecieron como los represen!an!es principales de los microprocesadores de 3 "i!s de ese !iempo$ 2uran!e la d-cada de 199<, los microcon!roladores eran memorias HOM /EE0HOM que pueden programar # "orrar el-c!ricamen!e, como las memorias Las& que aparecieron en el mercado$ Es!os microcon!roladores pueden ser programados, "orrarse # 8ol8erse a programar u!ili'ando slo señales el-c!ricas$ =n!es de los disposi!i8os el-c!ricamen!e reprograma"les, los microcon!roladores a menudo necesi!a"an de programacin especiali'ada # &ardare para "orrar, lo que requería que el disposi!i8o se qui!ara del circui!o, 4renando el desarrollo de so4!are # &aciendo el es4uer'o ms cos!oso$ Cuando se elimin es!a limi!acin, los microcon!roladores 4ueron capaces de ser programados # reprogramados mien!ras que en un circui!o los disposi!i8os con microcon!roladores podían ser ac!uali'ados con el nue8o so4!are, sin !ener que ser de8uel!os al 4a"rican!e$ Muc&os microcon!roladores ac!uales, !ales como los disponi"les de Microc&ip # =!mel, incorporan la !ecnología de memoria Las&$
Mo!orola %a empresa Mo!orola se encarga de desarrollar ac!i8idades en !odas las reas de elec!rnica # !elecomunicaciones # en!raría en la par!e de de5nicin de un sis!ema, que se encarga de organi'ar sus ac!i8idades # componen!es organi'ados para lograr una 4uncin en especí5co, #a que es!a empresa se des!aca por su con!inua inno8acin !ecnolgica$ Se puede no!ar que cumple con las carac!erís!icas de los sis!emas #a que se carac!eri'a por com"inaciones o par!es que 4orman un !odo comple!o
o uni!ario, agregando que posee una plan!illa de miles de !ra"ajadores repar!idos por !odo el mundo$ Mo!orola !iene una larga &is!oria de inno8acin$ 2uran!e ms de 3< años &an !ra"ajado para conec!ar a las personas en!re sí # con el mundo que les rodea en 4ormas comple!amen!e nue8as$ Cuando los au!om8iles se es!a"an con8ir!iendo en un medio de !ranspor!e popular, &an a#udado a lle8ar el en!re!enimien!o a la a!raccin$ crearon los primeros !el-4onos celulares por!!iles comerciales del mundo, &an sido un papel decisi8o en el desarrollo de la red$ Mo!orola &a !ra"ajado con el pro#ec!o que desarrolla"a la (=S= # el programa espacial, la !ecnología de los semiconduc!ores # microprocesadores era en los 3< el nKcleo de la empresa$ Es!os es!a"an presen!es en la ma#oría de produc!os que 4a"rica"a la compañía # asimismo se podían encon!rar en au!om8iles, compu!adores personales # 8ideojuegos$
Microcontroladores
MC63*C9<3G0A> Carac!erís!icas del disposi!i8o •
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=rqui!ec!ura de al!o rendimien!o op!imi'ada para compiladores C Compa!i"le con la 4amilia 63*C<@ 7recuencia in!erna de "us 3 M&' Cdigo de seguridad para escri!ura # lec!ura de memoria Las& 7irmare OnFC&ip para programacin desde pc 0rograma"le en el circui!o Sis!emas de pro!eccin 2iseño de "ajo consumo Comple!amen!e es!!ico # 8arios modos de operacin A> ?"#!es de memoria Las& programa"le
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@1> "#!es de memoria H=M Mdulo de in!er4a' serie síncrono /S0I Mdulo de in!er4a' serie asíncrono /SCI > !empori'adores de > canales de 16 "i!s 3 canales para con8ersin =2 por apro.imaciones de 3 "i!s Mdulo de generador de reloj con 0%% onFC&ipN 0ullups selecciona"les en los puer!os =, C # 2 Corrien!e de en!rada # salida &as!a 1< m= 0uer!o de 3 "i!s para manejo del !eclado
MC63*C11=1 Carac!erís!icas del 2isposi!i8o • •
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>@6 B#!es de memoria H=M @1> B#!es de memoria EE0HOM HOM des&a"ili!ada @ puer!os de 3 "i!s con pines de en!rada, salida # es!radaDsalida Una U=H) para comunicaciones en serio asíncronas /SCI Un mdulo de comunicaciones en serie síncronas /S0I )empori'ador de 16 "i!s con A líneas cap!uradoras de en!rada, @ líneas cap!uradoras de salida # 4uncin de in!errupcin en !iempo real Circui!o acumuladorFcon!ador de 3 "i!s Circui!o de moni!ori'acin CO0 Sis!ema de a!&dog
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Modos de a&orro de energía So4!are en HOM para cargar programas in!ernos en H=M in!erna Opera a >M&'" # @8
*C63<1 Carac!erís!icas del 2isposi!i8o •
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Compa!i"le con el se! de ins!rucciones MC63<< Una U=H) para comunicaciones en serio asíncronas /SCI )empori'ador de 16 "i!s de A 4unciones programa"le 6; ?"#!es para direcciones de operacin > ?"#!es de memoria HOM 1>3 B#!es de memoria H=M 6; B#!es de memoria H=M resca!a"le luego de apagar Generador de reloj in!erno con salida di8idida por ;
Comparacin de microcon!roladores Microcon!rolador Memoria H=M Memoria 7las& Memoria HOM Memoria EE0HOM 7recuencia de Operacin )empori'adores Canales de con8ersin =D2 de 3 "i!es 0uer!os de comunicacin 0ines de en!radaDsalida 0ines Hango de ol!aje
MC63*C9<3G 0A> @1> B#!es A> ? B#!es FFFF FFFF 3 M*'
MC63*C11= 1 >@6 B#!es FFFF 2es&a"ili!ad a @1> B#!es > M*'
*C63<1
FFFF ;3 M*'
> 3
1 FFFF
1 1A
1>3 B#!es FFFF > ? B#!es
S0I, SCI, U=H) S0I, SCI, U=H) FFF @
FFFF
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;< ;$> F @$@
@> @8
S0I, SCI, U=H)
He4erencias &!!pDDgalia$4c$uaslp$m.DQcan!ocarD'3plusDdocumen!osD&is!oria<1$pd4 &!!pDDser8erFdie$alc$up8$esDasigna!urasDlsedD><<>F
HE0RB%IC= BO%I=HI=(= 2E E(EJUE%= MI(IS)EHIO 2E% 0O2EH 0O0U%=H 0=H= %= 2E7E(S= U(IEHSI2=2 (=CIO(=% E0EHIME()=% 0O%I)TC(IC= 2E %= 7UEHJ= =HM=2= BO%I=HI=(= (RC%EO =H=GU= SE2E M=H=C=
COOH2I(=CI( 2E I(GE(IEHV= 2E )E%ECOMU(IC=CIO(ES
Historia del Microcontrolador
0ro4esor$ =lumnos Ing$ %uis 0la!a Wos- (uñe'$ Wuan Barrios$ =ng-lica illegas$ *ei"er Cas!illo$ Maraca# 1> de Sep!iem"re de ><16$ Introducción
Un microcon!rolador es un circui!o in!egrado digi!al programa"le que puede ser usado para mu# di8ersos propsi!os$ Es! compues!o por una unidad cen!ral de proceso, memorias HOM # H=M adems de líneas de en!rada # salida para peri4-ricos$ Es!os pueden usarse para manejo de sensores, con!roladores, juegos, calculadoras, agendas, a8isos lumínicos, secuenciador de luces, cerrojos elec!rnicos, con!rol de mo!ores, relojes, alarmas, ro"o!s, en!re o!ros$
Conclusión
%os microcon!roladores !ienen un mu# di8erso campo de aplicaciones, es!os es!n presen!es en casi !odos los aspec!os de la 8ida moderna, desde elec!rodom-s!icos, equipos de cmpu!o, impresoras, peri4-ricos, au!om8iles, sis!emas an!irro"o, dom!ica en!re o!ros, es!o se de"e a que es!os circui!os in!egrados a pesar de sus limi!adas pres!aciones pueden ejecu!ar 8arias o una Knica !area, dependiendo del programa que con!rola su 4uncionamien!o, adems de su reducido !amaño que lo &ace idneo para ser in!egrado en el disposi!i8o que go"ierna$
El primer microprocesador 4ue creado por un equipo de ingenieros de In!el en el año 19:1, pero es!a no 4ue la Knica compañía que se dedic a !ra"ajar en es!e !ipo de disposi!i8os, o!ras compañías como Mo!orola # Jilog, !am"i-n desarrollaron los su#os propios in!en!ado a8en!ajar a las o!ras para mejorar sus 8en!as, gracias a es!a compe!i!i8idad los microprocesadores e8olucionaron a lo que conocemos &o# en día$ =n!es de u!ili'ar algKn microprocesador en algKn pro#ec!o es necesario e8aluar sus pres!aciones # comparar en!re los di4eren!es que &a# a disposicin para seleccionar el ms adecuado para la !area que se desea desempeñar, #a que e.is!e una gran 8ariedad de es!os circui!os in!egrados con di4eren!es pres!aciones # precios$
