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Diferencias entre microcontroladores y microprocesadores




Enviado por jose.verbel



    1. Resumen
    2. Contenido
    3. Conclusiones
    4. Referencias
      bibliográficas

    RESUMEN:

    En el siguiente articulo damos a conocer de una forma
    autentica y castiza algunos puntos de comparación entre
    los microcontroladores y los microprocesadores los cuales estos
    dispositivos están presentes en nuestro trabajo, en
    nuestra casa y en nuestra vida, en general, a través de
    las tecnologías que surgen a diario, los cuales poseen una
    finalidad de controlar el funcionamiento de dispositivos como el
    mause y teclado de los
    computadores, teléfono entre otro
    dispositivos.

    Las extensas áreas de aplicación de los
    Microcontroladores y Microprocesadores, que se pueden considerar
    ilimitadas, exigirán un gigantesco trabajo de diseño
    y fabricación .

    • Los sistemas de
      supervisión , vigilancia y alarma los
      utilizan para optimizar rendimiento de calefacción ,
      alarmas de incendio y robo, etc.

    ABSTRACT:

    In the following one I articulate we give to know in a
    way it authenticates and pure some comparison points between the
    Microcontroladores and the Microprocessors which these devices
    are present in our work, in our house and in our life, in
    general, to travez of the technologies that arise to newspaper,
    which possess a purpose of controlling the operation of devices
    like the mause and keyboard of the computers, telofono among
    another devices.

    The extensive areas of application of the
    Microcontroladores and Microprocessors that can be considered
    limitless, they will demand a gigantic design work and
    production.

    • The computer industry monopolizes great part of those
      (μC) and
      (μP) that are
      manufactured.
    • The supervision systems, surveillance and it alarms
      them they use to optimize calefaccion yield, fire alarms and
      robbery, etc.
    • The communications and their systems of informacion
      transfer.

    INTRODUCCION:

    Inicialmente cuando no existan los microprocesadores las
    personas se ingeniaban en diseñar sus circuitos
    electrónicos y los resultados estaban expresados en
    diseños que implicaban muchos componentes
    electrónicos y cálculos matemáticos. Un
    circuito lógico básico requería de muchos
    elementos como transistores,
    resistencias.

    Al principio se creía que el manejo de un
    microprocesador era para aquellas personas con un
    coeficiente intelectual muy alto; Por lo contrario con la
    aparición de este circuito integrado todo seria mucho mas
    fácil de entender y los diseños electrónicos
    serian mucho mas pequeños y simplificados.

    Los microcontroladores están conquistando el
    mundo, pero la invasión acaba de comenzar y el nacimiento
    del siglo XXI sera testigo de la conquista masiva de estos
    diminutos computadores, que gobernarán la mayor parte de
    los aparatos que se fabrican hoy en días. Cada vez existen
    mas productos que
    incorporan un Microcontrolador con el fin de aumentar
    sustancialmente sus prestaciones,
    reducir su tamaño y costo , mejorar
    su fiabilidad.

    El funcionamiento y aplicaciones de los
    microcontroladores y los microprocesadores permite profundizar en
    los aspectos tecnológicos de las arquitecturas de las
    nuevas computadoras,
    convirtiéndose de esta forma en una herramienta
    útil para el desarrollo de
    variadas aplicaciones que contribuyen al avance
    tecnológicos y desarrollo integral de la sociedad.

    Estas aplicaciones que han surgido con
    propósitos, para solucionar las diversas necesidades
    existentes, que frustraban la realización de actividades
    ejecutadas por personas en los diferente escenarios industriales
    , empresariales entre otros.

    PALABRAS CLAVES:

    • Microprocesadores
    • Microcontroladores
    • Diferencias

    CONTENIDO:

    Para desencadenar la temática propuesta acerca de
    las similitudes, diferencias, de los microprocesadores y
    microcontroladores, es necesario que el lector tenga un poco de
    conocimiento
    sobre el tema.

    El µC es un computador
    completo, aunque de limitadas prestaciones, que esta contenido en
    el chip de un circuito integrado programable y se destina a
    gobernar una sola tarea con el programa que
    reside en su memoria. Sus
    lineas de entrada/salida soportan el conexionado de los sensores y
    actuadores del dispositivo a controlar.

    Las partes principales de un microcontrolador
    son:

    • Procesador: La necesidad de conseguir elevados
      rendimientos en el procesamiento de las instrucciones ha
      desembocado en el empleo
      generalizado de procesadores de
      arquitectura
      Harvard frente a las tradicionales que seguían la
      arquitectura Von Neumann.
    • Memoria no volatín para contener el
      programa:

    Hay cinco tipo de memoria para soportar estas función,
    estas son:

    • ROM. Se graba el chip durante su
      fabricación, implica costos
      altos y solo se recomienda cuando se produce en serie.
    • EPROM. Se graba con un dispositivo que es
      gobernado mediante un computador personal,.
    • OTP. Se graba por el usuario igual que
      la memoria
      EPROM, a diferencia de la EPROM la OTP se puede grabar
      solamente una vez.
    • EEPROM. La grabación es similar a la
      de las memorias
      EPROM y OTP, la diferencia es que el borrado se
      efectúa de la misma forma que el grabado, o sea
      eléctricamente.
    • FLASH. Posee las mismas
      característica que la EEPROM, pero esta tiene menor
      consumo de
      energía y mayor capacidad de almacenamiento.
    • Memoria de lectura y
      escritura
      para guardar los datos
    • Algunos microcontroladores manejan la memoria
      RAM estática (SRAM), otros como el
      PIC16F84A disponen de una memoria de datos del
      tipo EEPROM.
    • Linea de E/S para los controladores de
      periféricos
      • Comunicación paralelo
    • Comunicación serial
    • Diversas puertas de
      comunicación

    A excepción de dos pines para la alimentación, dos
    para el cristal de cuarzo y una mas para provocar el Reset, los
    restantes pines de un microcontrolador sirven para soportar con
    los periférico externos que controla,

    Recursos auxiliares

    • Circuito de reloj

    Encargado de generar los impulsos que
    sincronizan el funcionamiento de todo el sistema.

    • Temporizadores

    Orientados a controlar tiempos.

    • Perro Guardián
    • Destinado a provocar una inicialización cuando
      el programa queda bloqueado
    • Conversores AD y DA

    Para poder recibir
    y enviar señales
    analógicas.

    • Comparadores analógicos

    Para verificar el valor de una
    señal analógicas.

    • Estado de reposo o de bajo consumo:
      En el que el sistema queda
      <<congelado>> y el consumo de energía se
      reduce al mínimo.

    Estos pequeños controladores podrían
    comunicarse entre ellos y con un procesador
    central, probablemente mas potente, para compartir la
    información y coordinar sus acciones,
    como, de hecho, ocurre ya habitualmente en cualquier
    PC.

    Estos chip tiene varios tipos de arquitecturas, entre
    ellas se destaca la mas tradicional VON NEUMANN, en la cual la
    unidad central de proceso
    (CPU), esta
    conectada a una memoria única donde se guardan las
    instrucciones del programa y los datos y la otra arquitectura es
    HARVARD tiene la unidad central de proceso (CPU) conectada a dos
    memorias (una con las instrucciones y otra con los datos) por
    medio de dos buses diferentes.

    Gráfica # 2

    Esquema de diseño de Un
    Microcontrolador.

    En las siguientes gráficas se muestra los
    diferentes tipos de arquitecturas y el diagrama de
    bloque de un Microcontrolador:

    Figura # 3

    Arquitectura Von Neumann

    Figura # 4

    Arquitectura Harvard

    Figura # 5

    Diagrama de bloque de
    Microcontrolador

    El Microcontrolador esta formado por un Microprocesador
    y el conjunto de subsistemas que normalmente requiere un
    microprocesador: memoria volátil (calculo temporal),
    memoria no volátil (donde almacena el programa), entrada y
    salida.

    Se define ahora lo que es un Microprocesador. Es un
    dispositivo integrado digital capaz de interpretar y ejecutar un
    conjunto secuencial de instrucciones (programa).
    Básicamente contiene circuitos electrónicos que
    realizan

    operaciones aritméticas , lógicas y de
    control. Se trata
    de un sistema muy complejo, por eso debe ir integrado en
    chips.

    Los μP no trabajan solos, sino que
    forman parte de un sistema mayor. El microprocesador es el
    "cerebro" o parte
    inteligente de este sistema.

    Gráfica # 6

    Esquema de diseño de Un
    Microprocesador Tradicional.

    gráfica # 7

    Estructura de un sistema abierto basado
    en un microprocesador

    DIFERENCIAS:

    • La configuración
      mínima básica de un Microprocesador esta
      constituida por un Micro de 40 Pines, Una memoria RAM de 28
      Pines, una memoria ROM de
      28 Pines y un decodificador de direcciones de 18
      Pines;
    • Microcontrolador incluye todo estos elementos del
      Microprocesador en un solo Circuito Integrado por lo que
      implica una gran ventaja en varios factores: En el circuito
      impreso por su amplia simplificación de
      circuitería.
    • El costo para un sistema basado en Microcontrolador
      es mucho menor, mientras que para del Microprocesador, es muy
      alto en la actualidad.
    • Los Microprocesadores tradicionales se basan en la
      arquitectura de Von Newmann, mientras que los
      microcontroladores trabajan con arquitectura de
      harvard.
    • El tiempo de
      desarrollo de su proyecto
      electrónico es menor para los
      Microcontroladores.
    • Se puede observar en las gráficas # 2 y 6, que
      la principal diferencia entre ambos radica en la
      ubicación del registro de
      trabajo, que para los PIC’s se denomina W (Working
      Register), y para los tradicionales es el Acumulador
      (A).
    • En los microcontroladores tradicionales todas las
      operaciones
      se realizan sobre el acumulador. La salida del acumulador esta
      conectada a una de las entradas de la Unidad Aritmética
      y Lógica (ALU), y por lo tanto este es
      siempre uno de los dos operandos de cualquier
      instrucción, las instrucciones de simple operando
      (borrar, incrementar, decrementar, complementar), actúan
      sobre el acumulador.
    • En los microcontroladores PIC, la salida de la ALU va
      al registro W y también a la memoria de datos, por lo
      tanto el resultado puede guardarse en cualquiera de los dos
      destinos.
    • La gran ventaja de esta
      arquitectura(Microcontroladores ) es que permite un gran
      ahorro de
      instrucciones ya que el resultado de cualquier
      instrucción que opere con la memoria, ya sea de simple o
      doble operando, puede dejarse en la misma posición de
      memoria o en el registro W, según se seleccione con un
      bit de la misma instrucción . Las operaciones con
      constantes provenientes de la memoria de programa (literales)
      se realizan solo sobre el registro W.

    CONCLUSIONES

    Ha sido tanto el avance en el sector de
    tecnologías de la información y la
    comunicación que hoy en día nos vemos
    beneficiados en ello, teniendo la posibilidad de escoger
    dispositivos que se adapten a nuestras necesidades y a los
    requerimientos planteados para la elaboración o la puesta
    en marcha de proyectos de
    automatización, o para el manejo adecuado y
    eficiente de datos.

    Es así que los es de gran importancia establecer
    cuales son las principales diferencias y ventajas de los
    Microcontroladores y Microprocesadores, dispositivos que hoy en
    día tienen amplio campo de acción
    y que de una u otra forma representan gran parte del desarrollo
    tecnológico que se viene dando.

    Cada uno de ellos posee un sector de aplicación
    distinto en donde cada uno establece algunos requerimientos de
    trabajo a si como también poseen especificaciones para su
    manejo dependiendo de las aplicaciones en las cuales se van a
    utilizar.

    REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

    • Manual de microcontroladores pic
    • Introducción a los microcontroladores,
      josé adolfo gonzález v., mcgraw hill
    • Microcontroladores pic, tavernier, editorial
      paraninfo
    • Microcontroladores pic, la solución en un solo
      chip, angulo y otros, editorial paraninfo
    • Microcontroladores pic, diseño de
      aplicaciones, angulo y otros, mcgraw hill
    • Organización y Arquitectura de Computadores,
      Jaime Martinez Garza, Jose Agustin Olvera
      Rodriguez.

    JOSE DAVID VERBEL TOUS

    JOSE DAVID VERGARA GALETH

    VICTOR CESAR VARGAS CUELLO

    Ing. Carlos Cohen Manrique

    Corporación Universitaria del Caribe
    (CECAR)

    Facultad de Ingeniería

    Ingeniería de Sistemas

    Electiva Profesional I

    Sincelejo 2005

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