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MATERIA: SISTEMAS OPERATIVOS DE RED
TEMA: COMANDOS INTERNOS Y EXTERNOS
ALUMNO: CÁRDENAS MORALES BLANCA ESTELA
GRUPO: SCC04V
FECHA: 06 DE OCTUBRE DE 2015
ENTREGABLE 1
INTRODUCCIÓN
Desde la invención del circuito integrado, el desarrollo constante de la electrónica digital ha dado
lugar a dispositivos cada vez más complejos. Entre ellos los microprocesadores y los
microcontroladores.
El objetivo principal de esta investigación es que el alumno logre un entendimiento básico de los
microcontroladores y obtenga los conocimientos necesarios para la programación de estos
dispositivos y para el diseño de sistemas digitales y/o analógicos basados en ellos.
MICROCONTROLADORES
Los microcontroladores son circuitos integrados que son capaces de ejecutar órdenes que fueron grabadas en
su memoria. Su composición está dada por varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea
específica, son dispositivos que operan uno o más procesos, por lo general los microcontroladores están
basados en la arquitectura de Harvard, la cual consiste en dispositivos de almacenamiento separados
(memoria de programa y memoria de datos).
Un micro controlador está constituido en su interior por las tres principales unidades funcionales de una
computadora, las cuales son: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada y salida.
LA CPU
Podemos decir que la CPU, (Unidad Central de Proceso), es el núcleo del microcontrolador. Se encarga de
ejecutar las instrucciones almacenadas en la memoria. Es lo que habitualmente llamamos procesador o
microprocesador.
Podemos ver al microprocesador como el cerebro de una persona y al microcontrolador como el cuerpo: el
cerebro se encarga de procesar toda la información, pero necesita a los demás órganos para funcionar. De la
misma forma, el microprocesador, que únicamente se encarga de ejecutar las instrucciones, necesita, por un
lado, un lugar donde almacenarlas, es decir, la memoria, y por otro, un medio para interactuar con el exterior,
es decir, los dispositivos de entrada/salida.
MEMORIA
Entendemos por memoria los diferentes componentes del microcontrolador que se emplean para almacenar
información durante un periodo determinado de tiempo. La información que necesitaremos durante la
ejecución del programa será, por un lado, el propio código, y por otro, los diferentes datos que usemos
durante la ejecución del mismo. Hablaremos por tanto de memoria de programa y de memoria de datos,
respectivamente.
La diferente naturaleza de la información que hay que almacenar hace necesario el uso de diferentes tipos
memorias, que distingue entre memoria volátil y no volátil. La primera es aquella que pierde la información que
almacena al desconectarla de la alimentación; la segunda, como resulta obvio, no. La memoria de programa
deberá ser no volátil: no sería práctico que el programa grabado en el microcontrolador se borrara cada vez
que apagáramos el dispositivo.
La existencia de dos tipos de información a almacenar, nos lleva también al concepto de arquitectura.
Entendemos por arquitectura el conjunto de componentes del microcontrolador y la forma en la que éstos se
relacionan. Las más conocidas son la arquitectura Harvard y la arquitectura Von Neumann. En la primera,
datos y programa están almacenados en dos memorias físicamente separadas, cada una de ellas con un bus
de comunicaciones propio. En la segunda, datos y programa se encuentran en el mismo dispositivo de
memoria, por lo que comparten un mismo.
UNIDADES DE ENTRADA/SALIDA
Las unidades de entrada/salida son los sistemas que emplea el microcontrolador para comunicarse
con el exterior. Los dispositivos de entrada nos permitirán introducir información en el
microcontrolador y los de salida nos servirán para que éste la saque al exterior.
FAMILIAS DE MICROCONTROLADORES
CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROCONTROLADORES
Los microcontroladores están diseñados para reducir el costo económico y el consumo de energía
de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la unidad central de procesamiento, la cantidad
de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un
electrodoméstico sencillo como una batidora utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bits)
porque sustituirá a un autómata finito. En cambio, un reproductor de música y/o vídeo digital (MP3
o MP4) requerirá de un procesador de 32 bits o de 64 bits y de uno o más códecs de señal digital
(audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa
normalmente en un microcontrolador de 16 bits, al igual que el sistema de control electrónico del
motor en un automóvil.
Un microcontrolador difiere de una unidad central de procesamiento normal, debido a que es más
fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de circuitos integrados
externos de apoyo. La idea es que el circuito integrado se coloque en el dispositivo, enganchado a
la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional
no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips.
Hay que agregarle los módulos de entrada y salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de
información.
Un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de
memoria de acceso aleatorio y/o ROM/EPROM/EEPROM/flash, con lo que para hacerlo funcionar
todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los
microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de
entrada/salida, como convertidor analógico digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz
serie especializados, como I2C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser
controlados por instrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores
frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el lenguaje de
programación BASIC que se utiliza bastante con este propósito.
Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se
utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o
la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería.
EJEMPLOS PRÁCTICOS DE CONTROLADORES
Como algunos ejemplos prácticos de microcontroladores en la vida diaria, tenemos lo siguiente:
Microcontrolador de un CPU
Microcontrolador del motor de un automóvil
Microcontrolador de una alarma contra incendios
Bibliografía:
https://trecedb.wordpress.com/2009/02/13/partes-del-microcontrolador/
https://microcontroladoressesv.wordpress.com/arquitectura-de-los-microcontroladores/
https://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador
http://www.mikroe.com/chapters/view/79/capitulo-1-el-mundo-de-los-microcontroladores
http://perso.wanadoo.es/pictob/microcr.htm#arquitectura_basica
http://www.puntoflotante.net/proyecto.htm