MICROCONTROLADORES.docx

TEMA:

MICROCONTROLADORES

Talara – Perú 2016

INTRODUCCION

En cualquier proceo !e cualquier "n!ole# $a ea e%e un &ecani&o &ec'nico# !e %ran&ii(n !e calor# un proceo in!u%rial o cualquiera que ea# e%' preen%e la i!ea !e &an%ener un con%rol o)re lo &ecani&o $ *aria)le in*olucra!a para lo+rar una e%a)ili!a! $ o)%ener a" lo reul%a!o epera!o, Den%ro !e e%a i!ea !e con%rol on i&por%an%e !o pun%o# el pri&ero e la &e!ici(n !e la *aria)le que par%icipan el proceo $ que !e%er&inan u reul%a!o# $ el e+un!o e !ar pao a accione que lle*en e%a *aria)le a lo *alore coni!era!o a!ecua!o, A"# pu!ien!o &ane-ar e%o pun%o# el proceo !e)er"a co&por%are !e una &anera pre*i%a $ lo reul%a!o o)%eni!o er'n &u$ cercano a lo epera!o# coa &u$ i&por%an%e $a que en &uc.o !e e%o proceo un /unciona&ien%o err(neo pue!e conlle*ar a pr!i!a cuan%ioa en cuan%o a lo econ(&ico o irre&e!ia)le cuan!o e %ra%a !e la e+uri!a! !e la perona, Para lo+rar e%e con%rol e .an in*en%a!o !i*ero

i%e&a#

i

)ien

la

i!ea

!e

con%rol

no

.a

ca&)ia!o#

la

i&ple&en%acione para e%e /in i lo .an .ec.o, A"# lo pri&ero i%e&a !e con%rol coni%"an en ele&en%o !i+i%ale !icre%o# pero la necei!a! !e a.orro !e epacio $ !inero lle*aron al !earrollo !e !ipoi%i*o ca!a *e &' pequeo# lle+an!o

a

creare

i%e&a

in%e+ra!o

!e

con%rol#

lo

lla&a!o

&icrocon%rola!ore, Dic.o &icrocon%rola!ore# ca!a *e &' capace $ &' pequeo# on lo repona)le !el con%rol !e la &a$or"a !e lo proceo que ocurren !en%ro !e lo apara%o &o!erno# e%an!o preen%e en coa %an ini&a+ina)le co&o en el i%e&a !e /reno !e un au%o&(*il o el con%rol !e %e&pera%ura !e un .orno, A"# poco a poco lo e%o pequeo !ipoi%i*o %o&an &' /uera $ +anan &' %erreno !en%ro !e la %ecnolo+"a ac%ual# lle+an!o a que en un &un!o &o!erno la i!ea !e un &ecani&o co&ple-o que no u%ilice &icrocon%rola!ore e .ace i&pena)le,

DEFINICION: Microcontrolador 3 E un circui%o in%e+ra!o !e al%a ecala !e in%e+raci(n que incorpora la &a$or par%e !e lo ele&en%o que con/i+uran un con%rola!or,

4n &icrocon%rola!or e un circui%o in%e+ra!o que en u in%erior con%iene una uni!a! cen%ral !e procea&ien%o 5CP4# uni!a!e !e &e&oria 5RAM $ ROM# puer%o !e en%ra!a $ ali!a $ peri/rico, E%a par%e e%'n in%erconec%a!a !en%ro !el &icrocon%rola!or# $ en con-un%o /or&an lo que e le conoce co&o &icroco&pu%a!ora, Se pue!e !ecir con %o!a propie!a! que un &icrocon%rola!or e una &icroco&pu%a!ora co&ple%a encapula!a en un circui%o in%e+ra!o, To!a &icroco&pu%a!ora requiere !e un pro+ra&a para que realice una /unci(n epec"/ica, E%e e al&acena nor&al&en%e en la &e&oria ROM, No e%' !e &' &encionar que in un pro+ra&a# lo &icrocon%rola!ore carecen !e u%ili!a!,

El prop(i%o /un!a&en%al !e lo &icrocon%rola!ore e el !e leer $ e-ecu%ar lo pro+ra&a que el uuario le ecri)e# e por e%o que la pro+ra&aci(n e una ac%i*i!a! )'ica e in!ipena)le cuan!o e !iean circui%o $ i%e&a que lo inclu$an, El car'c%er pro+ra&a)le !e lo &icrocon%rola!ore i&pli/ica el !ieo !e circui%o elec%r(nico, Per&i%en &o!ulari!a! $ /le7i)ili!a!# $a que un &i&o circui%o e pue!e u%iliar para que realice !i/eren%e /uncione con olo ca&)iar el pro+ra&a !el &icrocon%rola!or,

La aplicacione !e lo &icrocon%rola!ore on *a%a# e pue!e !ecir que olo e%'n li&i%a!a por la i&a+inaci(n !el uuario, E co&ún encon%rar  &icrocon%rola!ore en ca&po co&o la ro)(%ica $ el au%o&a%i&o# en la in!u%ria !el en%re%eni&ien%o# en la %eleco&unicacione# en la in%ru&en%aci(n# en el .o+ar# en la in!u%ria au%o&o%ri# e%c,

PARTES PRINCIPALES DEL MICROPROCESADOR: 

Procea!or o 4ni!a! Cen%ral !e Proceo 5CP4  Me&oria no *ol'%il para con%ener el pro+ra&a,  Me&oria !e lec%ura $ ecri%ura para +uar!a lo !a%o,  L"nea !e en%ra!a $ ali!a para lo peri/rico3 La uni!a!e !e en%ra!a8ali!a on lo i%e&a que e&plea el Microcon%rola!or para co&unicare con el e7%erior, I&a+ine&o una %ele*ii(n3 por un la!o %iene un !ipoi%i*o !e ali!a# co&o e la pan%alla# $ por o%ro la!o# !e en%ra!a# co&o on lo )o%one !e u)ir o )a-ar *olu&en $ !e ca&)io !e canal, A"# lo !ipoi%i*o !e en%ra!a no per&i%ir'n in%ro!ucir in/or&aci(n en el

Microcon%rola!or $ lo !e ali!a no er*ir'n para que %e la aque al e7%erior,

Se+ún la aplicacione ca!a &o!elo !e Microcon%rola!or incorpora una !i*eri!a! !e co&ple&en%o que re/uera la po%encia !el !ipoi%i*o, En%re lo &' co&une e encuen%ran3



Recursos Auxiliares3 

Circuito de reloj: Sir*e para coor!inar la accione !e *ario circuitos# en epecial para la incroniaci(n !e )ie%a)le en i%e&a !i+i%ale co&ple-o,  Te!ori"adores: Se e&plean para con%rolar perio!o !e %ie&po 5%e&poria!ore $ para lle*ar la cuen%a !e acon%eci&ien%o que uce!en en el e7%erior 5con%a!ore,  Perro #uardi$n %&atc'do#(:  Te&poria!or que cuan!o e )loquea el i%e&a# pro*oca un ree% au%o&'%ica&en%e, Con)ertidores: Co!aradores anal*#icos: Protecci*n ante +allos de alientaci*n , estado de re!oso en -ajo consuo.

Sistea:

9ea&o qu ele&en%o on in!ipena)le para u /unciona&ien%o3     

La uni!a! cen%ral La &e&oria ROM La &e&oria RAM Lo circui%o !e in%er/a 4n )u !e in%ercone7i(n

La preencia !e e%o ele&en%o )'ico e in!ipena)le $ aun cuan!o no ie&pre e preen%en %an clara&en%e co&o en nue%ro eque&a ie&pre e7i%en, O)r*ee# que on lo &i&o que lo !e un i%e&a in/or&'%ico cl'ico# pero !en%ro !el &arco !e una aplicaci(n que pue!a er %ra%a!a por un &icrocon%rola!or, La uni!a! cen%ral# +eneral&en%e con%i%ui!a por un &icroprocea!or &' o &eno e*oluciona!o# e-ecu%a el pro+ra&a que !a *i!a a la aplicaci(n, Lo pro+ra&a pue!en er &u$ !i*ero# pue%o que# co&o e e*i!en%e# el que ae+ura la +e%i(n !e un %er&o%a%o in%eli+en%e no %iene na!a que *er con el que con%rola el correc%o /unciona&ien%o !e una /o%ocopia!ora,

Las )entajas , de+ectos de los Microcontroladores:



En pri&er lu+ar# un &icrocon%rola!or in%e+ra en un único encapula!o lo que an%e necei%a)a una o *aria !ecena !e ele&en%o !i%in%o, Co&o reul%a!o !e e%o# e .a o)%eni!o una e*i!en%e !i&inuci(n en el *olu&en !el .ar!:are $ !el circui%o i&preo, E%a in%e+raci(n %a&)in .a %eni!o co&o conecuencia in&e!ia%a la i&pli/icaci(n !el !ieo !el circui%o i&preo# $a que no e neceario lle*ar lo )ue !e !ireccione $ !e !a%o !e un co&ponen%e a o%ro,



 En e+un!o lu+ar# !e %o!o lo an%erior e !eri*a un au&en%o !e la /ia)ili!a! !el i%e&a $a que# al !i&inuir el nú&ero !e co&ponen%e# el nú&ero po%encial !e /uen%e !e error %a&)in !i&inu$e, A!e&'# la can%i!a! !e cone7ione en%re co&ponen%e8(calo o co&ponen%e8circui%o i&preo %a&)in !i&inu$e# lo que au&en%a la /ia)ili!a! !el i%e&a, A" &i&o# la !i&inuci(n !e co&ponen%e re!uce el conu&o +lo)al !e %o!o el i%e&a# lo que e+ún en qu aplicacione $ %ipo !e ali&en%aci(n e u%ilice el &icrocon%rola!or pue!e reul%ar *en%a-oo,



 Lo &a$ore incon*enien%e !e lo &icrocon%rola!ore on )a%an%e poco $# principal&en%e# e encuen%ran en el ni*el !e la pro+ra&aci(n# pero en !o plano !i/eren%e,



El pri&er incon*enien%e e el i%e&a !e al&acena&ien%o !e lo pro+ra&a que lo .acen /uncionar# co&o $a .e&o *i%o# la opcione !e al&acena&ien%o paan por u%iliar una &e&oria ROM en al+una !e u *arian%e 5ROM por &'cara# 49PROM# OTPROM# EEPROM# e%c,,,# e%o i&plica que la &o!i/icaci(n !e lo pro+ra&a realia!o *a a uponer un e/uero !e )orra!o !e la &e&oria co&ple%a 5o !e )loque en le &e-or !e lo cao o la u%i%uci(n !el c.ip !e &e&oria por uno nue*o# lo cual conlle*a +a%o a!icionale en &a%erial o en e/uero,



El o%ro incon*enien%e e el !e que en lo &icrocon%rola!ore# co&o cualquier i%e&a pro+ra&a!o# .a$ que !iponer !e una .erra&ien%a o &e!io !e !earrollo# e neceario ecri)ir lo pro+ra&a# pro)arlo $ co&pro)arlo o)re el .ar!:are que ro!ea al &icrocon%rola!or# an%e !e

in%alarlo $ .acer /uncionar el i%e&a, E%e i%e&a !e !earrollo repreen%a# por %an%o# una in*eri(n que .a$ que %ener en cuen%a en el co%e !el pro!uc%o /inal, Si e pre* la realiaci(n !e apara%o !i*ero que u%ilicen &icrocon%rola!ore !e la &i&a /a&ilia# e )a%an%e /'cil !e a&or%iar; en cao con%rario pue!e er &' !i/"cil,

Ar/uitectura de Microcontroladores

La arqui%ec%ura !e un &icrocon%rola!or per&i%e !e/inir la e%ruc%ura !e u /unciona&ien%o# la !o arqui%ec%ura principale ua!a en la /a)ricaci(n !e &icrocon%rola!ore on3 arqui%ec%ura !e 9on Neu&ann $ arqui%ec%ura
 Arqui%ec%ura !e 9on Neu&ann3 En e%a arqui%ec%ura# lo !a%o $ la in%ruccione circulan por el &i&o )u $a que e%o on +uar!a!o en la &i&a &e&oria# u principal *en%a-a e el a.orro !e l"nea !e en%ra!a=ali!a pero e%o upone una !i&inuci(n en la *eloci!a! con la que e realian lo proceo, E%e %ipo !e arqui%ec%ura e .o$ en !"a &u$ co&ún en lo co&pu%a!ore peronale# $ /ue &u$ co&ún en la con%rucci(n !e &icrocon%rola!ore .a%a que e !ecu)rieron la +ran!e *en%a-a !e la arqui%ec%ura


 Arqui%ec%ura
e%a /or&a e uan !o )ue )ien !i/erencia!o, Con e%o e lo+ra %ra)a-ar  con la !o &e&oria i&ul%'nea&en%e $ en conecuencia e o)%iene &uc.a &' *eloci!a! en la e-ecuci(n !e lo pro+ra&a,  Ac%ual&en%e# la %en!encia !e lo &icrocon%rola!ore e uar e%e %ipo !e arqui%ec%ura,

Ti!os de Micro!rocesadores: 

ALTAIR: E el no&)re +enrico !e una /a&ilia !e Microcon%rola!ore !e prop(i%o +eneral, Son pro+ra&a)le !irec%a&en%e !e!e un equipo PC &e!ian%e nue%ro len+ua-e &acroena&)la!or,

Diponen !e un &icroprocea!or !e > )i%# 2?6 )$%e !e &e&oria in%erna# puer%o !e en%ra!a8ali!a !e prop(i%o +eneral# 111 in%ruccione, Se !i/erencian !e o%ro por el nú&ero !e en%ra!a8ali!a# peri/rico,



INTEL %La Failia 012340125(: E el pri&er Microcon%rola!or !e la /a&ilia in%ro!uci!a por In%el Corpora%ion,

Son con%rola!ore !e > )i%# %ienen 12> )$%e !e RAM in%erna# %iene !o eale !e lec%ura epara!a, La ROM in%erna no pue!en er pro+ra&a!o por el uuario# el uuario !e)e u&ini%rar el pro+ra&a al /a)rican%e# $ el /a)rican%e pro+ra&a,

INTEL %0623 4 0625(: Son la *erione Eraa)le Pro+ra&&a)le Rea! Onl$ Me&or$ 5EPROM !el >0?1 $ el >0?2, E%o pue!en er pro+ra&a!o por  lo uuario, 

Motorola %708C33(: Poee 16 )i% en u )u !e !ireccione# con un con-un%o !e in%ruccione que e i&ilar a lo !e&' an%i+uo &ie&)ro !e la /a&ilia 6>77 56>01# 6>0?# 6>0@,

La corrien%e %"pica que &ane-a e &enor que 10&a, 

PIC: Lo Microcon%rola!ore PIC !e Microc.ip Tec.nolo+$ Inc, Co&)inan una al%a cali!a!# )a-o co%o $ e7celen%e ren!i&ien%o, Son ua!o en +ran can%i!a! !e aplicacione, 

PIC37F09: Poee !o puer%o# ca!a pin e pue!e con/i+urar co&o en%ra!a o co&o ali!a in!epen!ien%e, Cuen%a con una &e&oria BLAS<# el nú&ero !e in%ruccione que %iene on   PIC37C09: Poee  in%ruccione !e 12 )i%# cuen%a con una &e&oria EEPROM  PIC35C210:  Poee una capaci!a! !e ?12 )$%e# cuen%a con una &e&oria EEPROM !e pro+ra&a 2? )$%e RAM !e &e&oria !e !a%o,

A!licaci*n de los Microcontroladores:

La aplicacione !e un Microcon%rola!or on %an in&ena que el l"&i%e e la propia i&a+inaci(n !el uuario, Ca!a *e e7i%en &' pro!uc%o que incorporan un Microcon%rola!or con el /in !e au&en%ar u%ancial&en%e u pre%acione# re!ucir u %a&ao $ co%e# &e-orar u /ia)ili!a! $ !i&inuir el conu&o,  Al+uno /a)rican%e !e Microcon%rola!ore uperan el &ill(n !e uni!a!e !e un &o!elo !e%er&ina!o pro!uci!a en una e&ana, E%e !a%o pue!e !ar una i!ea !e la &ai*a u%iliaci(n !e e%o co&ponen%e,

Los si#uientes son al#unos ca!os en los /ue los Microcontroladores tienen #ran uso:



En la in!u%ria !el au%o&(*il3 Con%rol !e &o%or# alar&a# re+ula!or !el er*o/reno# !oi/ica!or# e%c,  En la in!u%ria !e lo elec%ro!o&%ico3 Con%rol !e cale/accione# la*a!ora# cocina elc%rica# e%c,  En in/or&'%ica3 co&o con%rola!or !e peri/rico, Por e-e&plo para con%rolar  i&preora# plo%%er# c'&ara# canner %er&inale# uni!a!e !e !ico# %ecla!o# co&unicacione 5&o!e&# e%c,  La in!u%ria !e i&a+en $ oni!o3 %ra%a&ien%o !e la i&a+en $ oni!o# con%rol !e lo &o%ore !e arra%re !el +ira!ico# &a+ne%(/ono# *i!eo# e%c

Princi!ales +a-ricantes

Por lo +eneral lo /a)rican%e !e &icroprocea!ore lo on !e Microcon%rola!ore, Lo /a)rican%e !e Microcon%rola!ore on &' !e ?0# po!e&o &encionar a3 F A%&el F Mo%orola F In%el F Microc.ip F
F To.i)a F ATGT F Hilo+ F Sie&en F Na%ional Se&icon!uc%or F e%c,

CONCLUSIONES

Reu&ien!o# el ca&po !e &icrocon%rola!ore .a e*oluciona!o !e!e u ori+en  -un%o con la co&pu%a!ora $ o%ro apara%o elec%r(nico, E%e %e&a e relaciona con la 'rea !e Nano%ecnolo+"a# Ro)(%ica# Elec%r(nica# B"ica# In/or&'%ica $ Co&pu%aci(n# %enien!o co&o o)-e%i*o lle*ar a ca)o proceo l(+ico o accione pro+ra&a!a en len+ua-e ena&)la!or por un uuario o pro+ra&a!or, , La propec%i*a !e e%e %e&a in!ica que e%e %e&a e+uir' e*olucionan!o !e &anera pro+rei*a a %ra* !e lo ao $ con la &e-ora que *en+an en el ca&po !e !ipoi%i*o co&o lo on lo &icrocon%rola!ore# $a que e%o a$u!an a %er&inar  proceo &uc.o &' r'pi!a&en%e,
ANEXOS