Tarea_1.pdf

Benemrita Universidad

Autnoma de Puebla

Facultad de Ciencias de la Electrnica

Desarrollo de Sistemas basados en Microcontroladores y DSPs

Tarea 1: Estado del arte de

los microcontroladores

Carballo Valderrbano Karla 201138918

De la Cruz Celis Jos de Jess 201014500

Morones Reyes Jonathan 201010549

Vzquez Vzquez Cristian 201113463

Zambrano Saucedo Adn 201114898

M. C. Nicols Quiroz Hernndez

Verano 2014

Estado del arte de los microcontroladores

Introduccin

En esta tarea se investigaron las caractersticas ms importantes de las diferentes familias

de microcontroladores que ofrecen grandes empresas de semiconductores. Gracias a las tablas

generadas con la informacin, podremos ser capaces de elegir un microcontrolador de la em-

presa y la familia que satisfaaga las necesidades del proyecto en desarrollo.

Las especicaciones investigadas son las siguientes:

Familias.

Tipo de procesador.

Arquitectura.

Frecuencia de trabajo.

Velocidad de procesamiento.

Memoria Flash.

Memoria RAM.

Timers.

Tipos de Comunicacin.

Perifricos Analgicos.

Perifricos Digitales.

Temperatura de operacin.

Encapsulados disponibles.

Adems de esta informacin, tambin se indica con qu software compilador se progra-

man los microcontroladores de cada empresa. De esta forma no slo conocemos qu micro-

controlador emplear, sino tambin qu necesitamos para poder ocuparlo.

Finalmente se investigaron las diferentes tarjetas de desarrollo diseadas por estas

empresas, en las cuales obviamente se incluye uno o ms microcontroladores de las mismas.

2

Estado del arte de los microcontroladores 1 MICROCHIP

1. Microchip

Microchip Technology Inc. es una empresa fabricante de microcontroladores, memo-

rias y semiconductores analgicos, situada en Chandler, Arizona, EE. UU.

Los productos que fabricaba eran los microcontroladores PIC y memorias EEPROM y

EPROM. Hoy es uno de los lderes del mercado de microcontroladores. Algunos de sus pro-

ductos son:

Microcontroladores PIC.

PIC16F84

PIC16F87X

PIC16F88

PIC24H

dsPIC30F y dsPIC33F.

PIC32 (MCUS de 32 bits)

Productos analgicos.

Memorias.

Productos de radio-frecuencia.

Adicionalmente Microchip Technology Inc. tiene herramientas de desarrollo que facilitan

la programacin de sus diversos dispositivos.[1]

3


1.1.Microcontroladores

[2,3]

4


1.2. Tarjetas de Desarrollo

5


6


1.3. Software y Compiladores

Software:

MPLAB X IDE

MPLAB 8 IDE

MPLAB XC8

MPLAB XC16

MPLAB XC32

MPLAB C for PIC18 MCUs

Compiladores:

MPLAB XC Compiler PRO Edition

MPLAB XC Compiler Standard Edition

MPLAB XC Free Edition

MPLAB XC: Compiler Solutions for Any PIC and Any Project

MPLAB XC32++: Compiler - Free Oer

7

Estado del arte de los microcontroladores 2 NXP SEMICONDUCTORS

2. NXP Semiconductors

NXP Semiconductors (de Next eXPerience) es una empresa fabricante de semiconduc-

tores que se cre el 31 de agosto de 2006 a partir de la divisin de semiconductores de la

empresa holandesa Philips.

NXP toma el catlogo de productos de semiconductores de Philips, actualmente la familia

de circuitos ms popular es vendido bajo la marca Nexperia.

El Nexus S de Google tiene un chip NFC de esta empresa.[4]

2.1. Software

LPCXpresso IDE

LPCXpresso development boards

LPC switch-matrix tool

LPCOpen software platform

8



9


[5,6]

10



11


12

Estado del arte de los microcontroladores 3 TOSHIBA

3. Toshiba

Toshiba es una compaa japonesa dedicada a la manufactura de aparatos elctricos y

electrnicos cuya sede est en Tokio. Ocupa el 7 puesto en la lista de grandes compaas

mundiales de su campo.[7]

En la actualidad Toshiba ocupa el 5 puesto a nivel mundial en ventas de ordenadores

porttiles, con el 5.2% de las ventas mundiales.

Durante el ao comercial 2000-01 la empresa factur por 5'951,357 millones de yenes

y obtuvo un benecio neto de 96,168'000,000 . Trabajan para Toshiba aproximadamente

210,000 empleados en el mundo (2013).

3.1. Microcontroladores

[8]

13

Estado del arte de los microcontroladores 3 TOSHIBA


14

Estado del arte de los microcontroladores 4 ATMEL

4. Atmel

Atmel es una compaa de semiconductores, fundada en 1984. Su lnea de productos in-

cluye microcontroladores (incluyendo derivados del 8051, el AT91SAM basados en ARM, y sus

arquitecturas propias AVR y AVR32), dispositivos de radiofrecuencia, memorias EEPROM

y Flash, ASICs, WiMAX, y muchas otras. Tambin tiene capacidad de ofrecer soluciones del

tipo System on Chip (SoC).[9]

Atmel sirve a los mercados de la electrnica de consumo, comunicaciones, computadores,

redes, electrnica industrial, equipos mdicos, automotriz, aeroespacial y militar. Es una in-

dustria lder en sistemas seguros, especialmente en el mercado de las tarjetas seguras.

La pgina de la compaa cuenta con Atmel MCU Selector una herramienta bastante til

al momento de buscar un microcontrolador apropiado; se pueden modicar los parmetros:

Memoria ash.

Frecuencia mxima de operacin.

CPU

Voltaje de operacin.

SRAM

Timers, entre otros.

15



[10,11]

16



17


4.3. Software y compilador

Atmel Software Framework[12]

El software Framework Atmel (ASF) es una biblioteca de software de MCU proporciona

una amplia coleccin de software embebido para Atmel Flash MCU: megaAVR, AVR

XMEGA, AVR UC3 y dispositivos SAM.

Simplica el uso de microcontroladores, que proporciona una abstraccin para el hard-

ware y middleware de alto valor. ASF est diseado para ser utilizado para la evaluacin,

creacin de prototipos, diseo y produccin fases.

ASF est integrado en el Atmel Studio IDE con una interfaz grca de usuario o dis-

ponible como independiente para GCC, los compiladores IAR. ASF se puede descargar

de forma gratuita.

Atmel Studio 6[13]

Atmel Studio 6 es la plataforma de desarrollo integrado (PDI) para el desarrollo y la

depuracin de la corteza -M las aplicaciones basadas en el procesador y Atmel AVR mi-

crocontrolador (MCU) Atmel ARM. Atmel Studio 6 IDP le ofrece un entorno integrado

y fcil de usar para escribir, generar y depurar sus aplicaciones escritas en C/C++ y

cdigo ensamblador. Atmel Studio 6 es compatible con todos sus microcontroladores

de 8 - y 32-bit, la nueva familia inalmbrica SoC, y SAM3, SAM4 y SAM D20 MCUs.

Adems, se conecta sin problemas a los depuradores Atmel y kits de desarrollo. Ade-

ms, el IDP ahora incluye dos nuevas caractersticas diseadas para mejorar an ms su

productividad: Atmel Gallery es una tienda de aplicaciones en lnea integrado en Studio

6, que le permite adquirir tanto en casa y las herramientas de desarrollo de terceros y

el software incorporado. Espacios Atmel es un espacio de trabajo colaborativo donde se

puede compartir de forma segura diseo integrado y el seguimiento del progreso de los

proyectos con sus pares.

18

Estado del arte de los microcontroladores 5 EPSON

5. Epson

Seiko Epson Corporation o Epson, es una compaa japonesa y uno de los mayores

fabricantes del mundo de impresoras de inyeccin de tinta, matricial y de impresoras lser, es-

cneres, ordenadores de escritorio, proyectores, home cinema, televisores, robots, equipamiento

de automatismo industrial, TPV, mquinas registradoras, ordenadores porttiles, circuitos

integrados, componentes de LCD y otros componentes electrnicos.

ICs Epson es la divisin de Epson Corporation que se encarga de disear y construir

circuitos integrados con diferentes tipos de aplicaciones. ICs Epson proporcionan la tecnologa

de proceso de baja corriente de fuga que reduce drsticamente los algoritmos actuales del

sistema y la funcin de reserva para la utilizacin de energa altamente eciente, diseados

para un bajo consumo de potencia. La tecnologa avanzada de semiconductores que ofrece

EPSON ICs permite el desarrollo rpido y fcil de aplicaciones que satisfagan las demandas

de ms funciones y un mejor rendimiento.[14]


[15, 16]

19

Estado del arte de los microcontroladores 5 EPSON


[17, 18]

20

Estado del arte de los microcontroladores 6 SPANSION

6. Spansion

Spansion Inc. compaa estadounidense que disea, desarrolla y fabrica productos de

memoria ash. La compaa contaba con ms de 2,800 empleados en 2005 y tena su sede en

Sunnyvale, California. Spansion es una antigua empresa conjunta entre AMD y Fujitsu.

Sus productos se utilizan en los siguientes mercados: la electrnica de automocin, equipos

de cmputo perifricos, equipos de consumo, industriales y de redes.

En 2013, Spansion adquiri el departamento de microcontroladores y electrnica analgica

de Fujitsu, incluyendo las familias de microcontroladores de 8, 16 y 32 bits.[19]

6.1. Software

Herramienta de Desarrollo Spansion FSK-PUP

FSK-PUP de Spansion (Starter Kit ash - PISMO Programador USB) es una herramienta de

desarrollo porttil avanzado que proporciona caractersticas que incluyen lectura, Programa,

Borrar, Burst Read, y Scripting.

Soporta NOR, Eclipse (ADP, ADM, AADM), ORNAND y SPI dispositivos. Compacto

y de bajo costo.

21



[20]

22



[21, 22, 23]

23

Estado del arte de los microcontroladores 7 INFINEON

7. Inneon

Inneon Technologies AG es una empresa fabricante de chips con sede en Mnich. Ex

lial del grupo tecnolgico Siemens, es considerada como el segundo fabricante europeo de

chips.

Inneon ha combinado su amplia experiencia en el diseo con microcontroladores para

aplicaciones en tiempo real con todos los benecios de un ncleo estndar de la industria. El

resultado nico, la familia de microcontroladores XMC basado en ncleos Cortex-M ARM,

est dedicado a las aplicaciones en el campo de las energas renovables , automatizacin de

fbricas y la construccin , el transporte , la logstica y los equipos mdicos , iluminacin y

electrodomsticos.

A continuacin se muestran las siguientes familias con las que cuenta inneon:[24]

8 bits

XC800 I-Family (Industrial &

Multimarket)

XC800 A-Family (Automotive)

16 bits

Familia XC166

32 bits

2-bit Industrial Microcontroller

based on ARM Cortex-M

7.1. Software

MemTool V4

MemTool is a free of charge software designed for on-chip ash programming. MemTool

V4 is supporting the XC800, XC166, XE166, XC2000, TriCore ?, XMC4000 family and

24

Estado del arte de los microcontroladores 7 INFINEON

the XMC1000 family. This version supports also programming via UART Boot loader for

XMC4000 and XMC1000.[25, 27]



[26]

25

Estado del arte de los microcontroladores 8 MAXIM INTEGRATED

8. Maxim Integrated

Maxim Integrated, tambin conocida porMaxim, es una empresa que disea y fabrica

dispositivos semiconductores. Los microcontroladores de Maxim Integrated ofrecen bajo con-

sumo de energa, eciente y soluciones seguras. Existen procesadores 16-/32-bit que integran

tecnologas de vanguardia para asegurar los datos transferidos y recibidos. Se puede seleccio-

nar de entre microcontroladores Maxim de bajo consumo de energa o microcontroladores de

propsito general.

Maxim Integrated clasica a sus microcontroladores como:

De bajo consumo: De 16 bits MAXQ de Maximestn diseados para la relacin deni-

tiva del funcionamiento a poder. Alta integracin, mltiples tipos de memoria y tamaos,

y un catlogo cada vez mayor de productos que te permiten elegir el microcontrolador

que mejor se adapte a su aplicacin de baja potencia.

Propsito general: Las caractersticas clave tales como la proteccin del software y ayuda

bajo consumo de energa que cumplen con los criterios importantes de diseo. [28]

26

Estado del arte de los microcontroladores 8 MAXIM INTEGRATED


[29]

27

Estado del arte de los microcontroladores 9 TEXAS INSTRUMENTS

9. Texas Instruments

Texas Instruments, ms conocida en la industria electrnica como TI, es una empresa

norteamericana con sede en Dallas (Texas, EE. UU.) que desarrolla y comercializa semicon-

ductores y tecnologa para ordenadores. TI es el tercer mayor fabricante de semiconductores

del mundo tras Intel y Samsung y es el mayor suministrador de circuitos integrados para

telfonos mviles. Igualmente, es el mayor productor de procesadores digitales de seal y se-

miconductores analgicos. Otras reas de actividad incluyen circuitos integrados para mdem

de banda ancha, perifricos para ordenadores, dispositivos digitales de consumo y RFID.

Aproximadamente el 85% de los ingresos de TI provienen de la divisin de semicon-

ductores. TI mantiene una posicin de liderazgo en muchas reas de producto, incluyendo

procesadores digitales de seal (con la serie TMS320), convertidores analgico/digital y di-

gital/analgico de alta velocidad, soluciones para la administracin de la energa y circuitos

anlogos de altas prestaciones. Las comunicaciones inalmbricas constituyen un foco de aten-

cin especial para TI, aproximadamente el 50% de todos los telfonos mviles vendidos en el

mundo contienen chips de TI. Tambin fabrica otros tipos de productos basados en semicon-

ductores, desde circuitos integrados para aplicaciones especcas hasta microcontroladores.[30]

28



[31,32,33,34,35,36]

29



[37]

30


9.3. Software y compiladores

Energia: Open Source[38]

Editor de cdigo sencillo.

Cdigo abierto.

Incluye un Monitor Serial.

Compila & descraga tu cdigo directamente a la LaunchPad.

Actuamlente slo soporta microcontroladores de la familia MSP430.

Code Composer Studio (CCS) es un ambiente de desarrollo integrado (IDE) com-

pleto, basado en Eclipse, que soporta todos los microcontroladores MSP430 y el resto

del portafolio de procesadores empotrados de Texas Instruments.

Ambiente de desarrollo profesional.

Pausa y paso a paso en tu cdigo, asigna breakpoints & observa variaciones con la

completa capacidad de debug.

CCS permite importar proyectos de Energia para proyectos basados en la familia

MSP de LaunchPad.

IAR Embedded Workbench Kickstart for MSP430 es un Ambiente de Desarro-

llo Integrado (IDE) para construir y depurar aplicaciones empotradas para microcon-

troladores MSP430. El IDE incluye Compilador C/Ensamblador Ilimitado/Depurador

FET/Simulador con tamao de cdigo limitado.

MSP430Ware.

controlSUITE for C2000.

TivaWare for MCU Tiva Family.

Hercules Peripheral Drivers Library.

31

Estado del arte de los microcontroladores 10 RENESAS

10. Renesas

Renesas Technology Corporation es una empresa conjunta de las compaas Hitachi

Ltd. (con un 55% del capital) y de Mitsubishi Electric Corporation (con un 45%). Fue

creada el 1 de abril de 2003, y su presidente es Katsuhiro Tsukamoto.

Esta empresa japonesa con sede en Tokio, tiene un mbito de trabajo que abarca ms de

20 pases (donde tiene subempresas, 19 en Japn y 20 en otros pases), genera unos 702,700

millones de yenes anuales en el ao scal 2008. En marzo de 2009 su plantilla alcanzaba los

25,000 empleados.

Esta empresa se dedica al sector de los semiconductores, y se encarga del diseo, desarrollo

y fabricacin de una lnea de productos que se compone por sistemas digitales y analgicos,

microcontroladores, DSP, SoC, memorias, controladores LCD, ICs estandars, ICs para apli-

caciones especcas.

Renesas es la principal valedora de los microprocesadores con ncleo SuperH (SH). Su acti-

vidad la ha colocado entre las 20 empresas con mayor volumen de ventas de semiconductores.[39]

32



[40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51]

33


10.2. Tarjeta de Desarrollo

[52]

10.3. Software y compiladores

Compiladores C/C++ y Ensambladores[53]

C Compiler Package for RH850 Family.

C Compiler Package for V850 Family.

Software Package for V850 [SP850].

C/C++ Compiler Package for M32R Family

[M3T-CC32R].

C/C++ Compiler Package for RX Family.

C/C++ Compiler Package for SuperH Fa-

mily.

C Compiler Package for RL78 and 78K Fa-

milies.

C/C++ Compiler Package for R8C and

M16C Families.

Assembler Package for 740 Family [M3T-

SRA74].

Absolute Assembler for 4500 Series [ASM45].

Absolute Assembler for 720 Series [ASM72].

Ambientes de Desarrollo Integrados

(IDE)[54]

e

2

studio.

CubeSuite+.

High-performance Embedded Workshop.

IAR Embedded Workbench.

PM+.

34

Estado del arte de los microcontroladores REFERENCIAS

Referencias

[1] Wikipedia, Microchip Technology Inc., April 2013,

[Online], Available: http://es.wikipedia.org/wiki/

Microchip_Technology_Inc.

[2] Focus Product Selector Guide, Microchip Technology

Inc., USA.

[3] Microcontrollers Catalog, Microchip Technology Inc.,

USA.

[4] Wikipedia, NXP Semiconductors, October 2013, [On-

line], Available: http://es.wikipedia.org/wiki/NXP_

Semiconductors

[5] LPC microcontrollers, NXP Semiconductors, Nether-

lands.

[6] Microcontrollers Catalog, NXP Semiconductors, Nether-

lands.

[7] Wikipedia, Toshiba, April 2014, [Online], Available:

http://es.wikipedia.org/wiki/Toshiba

[8] Product Guide Microcomputers, Toshiba, Japan.

[9] Wikipedia, Atmel, October 2013, [Online], Available:

http://es.wikipedia.org/wiki/Atmel

[10] Microcontrollers Catalog, Atmel, USA.

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xplained.aspx

[12] Atmel, Atmel Software Framework, [Online], Available:

http://www.atmel.com/tools/AVRSOFTWAREFRAMEWORK.

aspx

[13] Atmel, Atmel Studio, [Online], Available: http://www.

atmel.com/tools/ATMELSTUDIO.aspx

[14] Wikipedia, Epson, May 2014, [Online], Available: http:

//es.wikipedia.org/wiki/Epson

[15] Epson, Microcomputers, [Online], Available: http:

//www.eea.epson.com/portal/page/portal/home/

products/integrated_circuits/MCUs

[16] Mouser Electronics, Epson ICs, [Online], Available:

http://mx.mouser.com/epsonic/

[17] Software eValuation Tool for S1C17702, Epson, Japan.

[18] Mouser Electronics, Epson ICs Tableros y Jue-

gos de Desarrollo - Otros procesadores, [Online],

Available: http://mx.mouser.com/Search/Refine.aspx?

Ne=254016&N=1323038+14977762+4288916053

[19] Wikipedia, Spansion, January 2014, [Online], Available:

http://en.wikipedia.org/wiki/Spansion

[20] Spansion, Spansion Microcontrollers, [Online],

Available: http://www.spansion.com/Products/

microcontrollers/Pages/default.aspx

[21] Fujitsu CONCERTO-Kit, Fujitsu, Japan.

[22] Fujitsu Phase3-Kit, Fujitsu, Japan.

[23] Fujitsu DICE-Kit, Fujitsu, Japan.

[24] Wikipedia, Inneon, October 2013, [Online], Available:

http://es.wikipedia.org/wiki/Infineon

[25] Inneon Microcontroller, [Online], Available: http://

www.infineon.com/cms/en/product/microcontroller/

channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab6b2dfc0756

[26] Inneon Development Tools, Software and Kits,

[Online], Available: http://www.infineon.com/cms/en/

product/microcontroller/development-tools-software-and-kits/

channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab6b4ae207b5

[27] Inneon Software Downloads, [Online], Avai-

lable: http://www.infineon.com/cms/en/product/

microcontroller/32-bit-industrial-microcontroller-based-on-arm-registered-cortex-tm-m/

xmc-development-tools-software-tools-and-partner/

software-downloads/channel.html?channel=db3a30433b47825b013b4b9e224a0de6

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Estado del arte de los microcontroladores REFERENCIAS

[28] Wikipedia, Maxim Integrated Products, October

2013, [Online], Available: http://es.wikipedia.org/

wiki/Maxim_Integrated_Products

[29] Maxim Integrated, Microcontrollers, [Online], Avai-

lable: http://www.maximintegrated.com/en/products/

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[30] Wikipedia, Texas Instruments, April 2014, [Onli-

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Instruments

[31] Texas Instruments, Microcontrollers (MCU),

[Online], Available: http://www.ti.com/lsds/ti/

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[32] MSP430 Ultra-Low-Power Microcontrollers, Texas Ins-

truments, USA.

[33] C2000 Real-Time Microcontrollers, Texas Instruments,

USA.

[34] Tiva C Series ARM Microcontrollers, Texas Instru-

ments, USA.

[35] Hercules Microcontrollers, Texas Instruments, USA.

[36] Microcontrollers Catalog, Texas Instruments, USA.

[37] Texas Instruments, TI LaunchPad, [Online], Available:

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[38] Texas Instruments, Tools & Software for MSP430

Ultra-Low Power 16-bit MCUs, [Online], Available:

http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/16-bit_

msp430/tools_software.page

[39] Wikipedia, Renesas Technology, March 2013, [Online],

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[40] Renesas, Microcontrollers (MCU) and Microprocessors

(MPU), [Online], Available: http://am.renesas.com/

products/mpumcu/index.jsp?campaign=tb_prod

[41] RL78-True Low Power Microcontroller Platform, Renesas

Electronics America, USA.

[42] RL78 Family, Renesas Electronics America, USA.

[43] RL78 Family Catalog, Renesas Electronics America, USA.

[44] All Flash 78K Microcontroller, Renesas Electronics Ame-

rica, USA.

[45] 78K Family Catalog, Renesas Electronics America, USA.

[46] R8C Family Selection Guide, Renesas Electronics Ameri-

ca, USA.

[47] R8C Family Catalog, Renesas Electronics America, USA.

[48] 32-bit Microcontrollers V850, Renesas Electronics Ameri-

ca, USA.

[49] V850 Family Catalog, Renesas Electronics America, USA.

[50] SuperH RISC engine Family Selection Guide, Renesas

Electronics America, USA.

[51] SuperH RISC Engine Family Catalog, Renesas Electro-

nics America, USA.

[52] Renesas, Renesas Starter Kits, [Online], Avai-

lable: http://am.renesas.com/products/tools/

introductory_evaluation_tools/renesas_starter_

kits/index.jsp

[53] Renesas, C/C++ Compilers and Assemblers, [Onli-

ne], Available: http://am.renesas.com/products/tools/

coding_tools/c_compilers_assemblers/index.jsp

[54] Renesas, IDEs and Project Managers, [Online], Avai-

lable: http://am.renesas.com/products/tools/ide/

index.jsp?campaign=tool_m1

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MicrochipMicrocontroladoresTarjetas de DesarrolloSoftware y Compiladores

NXP SemiconductorsSoftwareMicrocontroladoresTarjetas de Desarrollo

ToshibaMicrocontroladoresTarjetas de Desarrollo

AtmelMicrocontroladoresTarjetas de DesarrolloSoftware y compilador

EpsonMicrocontroladoresTarjetas de Desarrollo

SpansionSoftwareMicrocontroladoresTarjetas de Desarrollo

InfineonSoftwareMicrocontroladoresTarjetas de Desarrollo

Maxim IntegratedMicrocontroladores

Texas InstrumentsMicrocontroladoresTarjetas de DesarrolloSoftware y compiladores

RenesasMicrocontroladoresTarjeta de DesarrolloSoftware y compiladores

Referencias

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