MICROCONTROLADORES

DEFINICIÓN

Un controlador es un dispositivo electrónico encargado de, valga la redundancia, controlar uno o más procesos.

Actualmente, los controladores integran todos los dispositivos en un pequeño chip. Esto es lo que hoy conocemos con el nombre de microcontrolador.

Un Microcontrolador es un circuito integrado de muy alta escala de integración el cual contiene tres unidades básicas que lo identifican como tal y son:

• CPU para procesar la información.
•Memoria de datos para guardar información.
•Memoria de Programa para almacenar las instrucciones.

La mayoría de Microcontroladores utilizan una Arquitectura Harvard.

Para la memoria de datos, los microcontroladores pueden contener RAM o EEPROM, para el uso de variables o de una pila.

Todos los microcontroladores tienen memoria interna de datos, en diferentes magnitudes, algunos además cuentan con la capacidad de expansión usando una memoria externa.

ELEMENTOS QUE NORMALMENTE INTEGRA UN MICROCONTROLADOR

•Procesador.

•Memoria RAM.

•Memoria de programa del tipo ROM. (sólo hay un programa)

•Módulos de E/S para comunicarse con el exterior.

•Módulos para el control de procesos ( Temporizadores, puertos serie de comunicaciones, generadores de señales, comparadores…).

•Oscilador interno para generar la señal de reloj.

PARA QUE EL USO DE MICROCONTROLADORES

•Gestión eficiente de procesos.

•Aumento de la fiabilidad.

•Reducción del tamaño, consumo y coste.

•Mayor flexibilidad (Únicamente se requiere la reprogramación)

RECURSOS ESPECIALES

Cada fabricante oferta numerosas variantes de microcontroladores, con diferentes prestaciones, memoria, módulos, consumo, etc.

El objetivo es encontrar el dispositivo mínimo que satisfaga todos los requerimientos de la aplicación para minimizar el coste, el hardware y el software.

•Temporizadores (Timers).
•Perro guardián (Watchdog).
•Protección frente a fallo de alimentación (Brown-out).
•Estado de bajo consumo.
•Conversores AD y DA.
•Modulador de anchura de pulsos PWM.
•Comparadores Analógicos.
•Puertos de E/S digital.
•Puertos de comunicación: serie, CAN, USB, I2C,…

MICROCHIP

INFORMACIÓN:

El mayor vendedor mundial de microcontroladores de 8 bits, del 2000 a la fecha, es Microchip con la familia PIC. Razones:

Desarrollo con bajo riesgo.

Existe una gran variedad de dispositivos pero son compatibles pin a pin. No es necesario rediseñar el software y ofrece un entorno de desarrollo sencillo (MPLAB).

Tiempo de desarrollo reducido. El software es reutilizable.

Muy bajo coste.

Gran variedad de compiladores y herramientas de desarrollo.

TÉCNICAS EN LAS QUE SE BASAN LOS MICROCONTROLADORES PIC

Los microcontroladores PIC combinan tres técnicas en su construcción:

—Arquitectura Harvard
—Son RISC
—Utilizan segmentación (pipeline)
—Con ellas se consigue alto rendimiento y elevada velocidad de operación.

El PIC16X8X

—MEMORIA DE PROGRAMA:512 o 1K de palabras de 14 bits
—MEMORIA DE DATOS RAM:36 o 68 bytes
—MEMORIA DE DATOS EEPROM:64 bytes
—PILA (Stack):de 8 niveles
—INTERRUPCIONES:4 fuentes
—JUEGO DE INSTRUCCIONES:35
—ENCAPSULADO:Plástico DIP de 18 terminales
—FRECUENCIA DE TRABAJO:Hasta 10 MHz
—TEMPORIZADORES:1 de 8 bits + WDT (Perro Guardián)

MICROCONTROLADORES AVR

—La empresa Atmel ha desarrollado una gran cantidad de microcontroladores en diferentes gamas, de forma similar a lo que ha hecho la empresa Microchip con nuestros viejos amigos: “los PICs”.

Quizá, el más popular es el ATMEL AT90S1200, que es algo así como el 16F84 de Microchip (en cuanto a popularidad se refiere).
Los microcontroladores son la base de muchos sistemas actuales.