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 .
- La industria
informática acapara gran parte de los
(μC) y
(μP) que se
fabrican.
- Los sistemas de
supervisión , vigilancia y alarma los
utilizan para optimizar rendimiento de calefacción ,
alarmas de incendio y robo, etc.
- Las comunicaciones y sus sistemas de transferencia
de información .
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.
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
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.
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.
- 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
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Ingeniería de Sistemas
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