MICROCONTROLADORES

NOCIONES BÁSICAS

COMPUTO II

¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR?

MICROCONTROLADOR=

MICROPROCESADOR+

MEMORIA +

PERIFERICOS

Para utilizar al microprocesador en una aplicación real, se debe de conectar con componentes tales como memoria o componentes buses de transmisión de datos. Aunque el microprocesador se considera una máquina de computación poderosa, no está preparado para la comunicación con los dispositivos periféricos que se le conectan. Para que el microprocesador se comunique con algún periférico, se deben utilizar los circuitos especiales. Así era en el principio y esta práctica sigue vigente en la actualidad.

Por otro lado, al microcontrolador se le diseña de tal manera que tenga todas las componentes integradas en el mismo chip. No necesita de otros componentes especializados para su aplicación, porque todos los circuitos necesarios, que de otra manera correspondan a los periféricos, ya se encuentran incorporados. Así se ahorra tiempo y espacio necesario para construir un dispositivo.

MICROPROCESADOR

ES UNA MAQUINA DE ESTADOS QUE INTERPRETA UNA SERIE DE INSTRUCIONES ALMACENADAS EN UNA MEMORIA Y REALIZA OPERACIONES CON ELLAS

NECESITA AL MENOS UNA MEMORIA Y UN INTERFAZ CON EL USUARIO PARA PODER FUNCIONAR

Un registro o una celda de memoria es un circuito electrónico que puede memorizar el estado de un byte.

MEMORIA

ALMACENA LAS INSTRUCIONES A INTERPRETAR Y LOS DATOS QUE ESTAS UTILIZAN.

PROGRAMA Y DATOS PUEDEN ESTAR EN JUNTOS (ARQUITECTURA PRINCENTON) O SEPARADOS (ARQUITECTURA HARVARD)

La manera más fácil de explicarlo es compararlo con un armario grande con muchos cajones. Si marcamos los cajones claramente, será fácil acceder a cualquiera de sus contenidos al leer la etiqueta en la parte delantera del cajón.

PERIFERICOS (I)

PUERTOS (E/S)– PARALELO (CONTROLAR PINES)– SERIE (COMUNICACION OTRO MICRO)

CONVERSORES A/D TIMERS PWM ETC...

PERIFERICOS (II)

LOS UTILIZAMOS ESCRIBIENDO Y LEYENDO SUS REGISTROS (DETERMINADAS POSICIONES DE MEMORIA ASOCIADOS A ESTOS)

EN LENGUAJES DE ALTO NIVEL (C) LO HACEMOS MEDIANTE FUNCIONES ESPECIFICAS

Puertos entrada Salida

Unidireccionales o bidireccionales Se configuran a través de un registro

especifico Debe estar mapeados Se accesan por medio de una dirección Pueden ser TTL, CMOS, ST, según sea el

dispositivo con el que se comunican.

Una de las características más importantes de los pines de entrada/salida (E/S) es la corriente máxima que pueden entregar/recibir. En la mayoría de los microcontroladores la corriente obtenida de un pin es suficiente para activar un LED u otro dispositivo de baja corriente (10-20mA).

CONVERSOR A/D

MIDE LA TENSION CONTINUA A UNA ENTRADA Y LA CONVIERTE EN UN VALOR DIGITAL PROPORCIONAL A ESTE.

TIPICAMENTE ENTRE 0-5V

A/D

00110101011001010101010101101010101101010101101010

ADC(Convertidor analógico Digital)

Permite que el sistema microcontrolador pueda procesar una variable analógica

Valor mínimo y máximo ajustable Resolución: indica la precisión de la

conversión realizada Entre más cantidad de bits, más es la

resolución del convertidor Requieren configuración a través de registros

especiales del microntrolador

Un convertidor analógico-digital es un circuito electrónico encargado de convertir las señales continuas en números

digitales discretos. En otras palabras, este circuito convierte un número real en un número binario y se lo envía a la CPU para

ser procesado.

TIMERS

SON CONTADORES NOSOTROS FIJAMOS SU PERIODO SE PUEDEN LEER Y A VECES

ESCRIBIR. NOS PERMITEN MEDIR TIEMPOS,

GENERAR SEÑALES PERIODICAS, ETC...

¿CÓMO FUNCIONAN LOS TEMPORIZADORES?

Los pulsos generados por el oscilador de cuarzo son llevados al circuito una vez por cada ciclo de máquina directamente o por el pre-escalador, lo que aumenta el número en el registro del temporizador. Si una instrucción (un ciclo de máquina) dura cuatro períodos del oscilador de cuarzo, este número será cambiado un millón de veces por segundo (cada microsegundo) al incorporar al cuarzo que oscila con una frecuencia de 4 MHz.

GENERADOR DE PWM

SEÑAL DE UNA CUADRADA PERIODICA DE UNA DETERMINADA FRECUENCIA EN LA QUE MODIFICAMOS EL CICLO DE TRABAJO

NOS SIRVE PARA CONTROLAR MOTORES EN VELOCIDAD

5V

0V

¿QUÉ ES UNA INTERRUPCION? ES UN EVENTO QUE INTERRUMPE

EL PROGRAMA QUE SE ESTA EJECUTANDO PARA EJECUTAR OTRO TROZO DE PROGRAMA QUE EN ESE MOMENTO TIENE MÁS PRIORIDAD.

UNA VEZ EJECUTADO ESTE TROZO SE CONTINUA CON EL PROGRAMA PENDIENTE

INTERRUPCIONES

EXTERNAS:– CAMBIO DE ESTADO DE UN PIN– PECEPCION PUERTO SERIE

INTERNAS:– DESBORDAMIENTO DE TIMER– FIN DE CONVERSION A/D– INTERRUPCION SOFTWARE

Ejemplo de procesador

Aplicaciones Comunes

Sistemas de Monitoreo y control de variables analógicas

Computadoras de uso especifico Sistemas de desarrollo y

experimentación Sistemas embebidos

FUNICONAMIENTO: http://www.youtube.com/watch?v=b5mZKUTQ3JQ

MICROPROCESADOR:

http://www.youtube.com/watch?v=FRNL1VLIKws