Microcontroladores

Microcontroladores

febrero 12, 2020 1 Por Guillermo Huerta

Los Microcontroladores son circuitos integrados programables, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica.

Te invitamos a leer nuestro artículo relacionado «Diodo Electrónico».

Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida.

Diagrama de Flujo de un microcontrolador

Los microcontroladores están “ocultos” dentro de un sorprendente número de dispositivos electrónicos, desde microondas hasta televisores, drones y teléfonos inteligentes.

En esta nueva era, los microcontroladores son una interesante solución en el campo de la electrónica con una arquitectura eficiente para soportar una amplia gama de opciones de conectividad.

Historia del Microcontrolador

El campo de los microcontroladores tienen sus principios de desarrollo en la tecnología de los circuitos integrados; en la cual es posible almacenar miles de transistores dentro de un solo chip. Esto fue un pre requisito para la producción de los microprocesadores.

Microcontroladores
Este procesador fue el Intel 4004. Estaba compuesto de dos mil trescientos transistores y estaba diseñado para trabajar en 4 bits

Las primeras computadoras fueron construidas agregando componentes externos como lo son: memorias, puertos de salida y entrada, contadores de tiempo, entre otros. Con el crecimiento en el desarrollo del circuitos integrados fue posible hacer mas grandes los encapsulados; logrando integrar en un solo encapsulado los procesadores y periféricos.

Inicialmente cuando no existían los microprocesadores las personas se ingeniaban en diseñar sus circuitos electrónicos; además los resultados estaban expresados en diseños que implicaban muchos componentes electrónicos y cálculos matemáticos.

Un circuito lógico básico requería de muchos elementos electrónicos basados en transistores, resistencias, etc, lo cual desembocaba en circuitos con muchos ajustes y fallos; pero en el año 1971 apareció el primer microprocesador el cual originó un cambio decisivo en las técnicas de diseño de la mayoría de los equipos.

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 sería mucho más fácil de entender y los diseños electrónicos serian mucho más pequeños y simplificados.

Entre los microprocesadores mas conocidos tenemos el popular Z-80 y el intel 8085. Los diseñadores de equipos electrónicos ahora tenían equipos que podían realizar mayor cantidad de tareas en menos tiempo y su tamaño se redujo considerablemente; sin embargo, después de cierto tiempo aparece una nueva tecnología llamada microcontrolador que simplifica aun mas el diseño electrónico.

Evolución de los microcontroladores “PIC”

Microcontrolador convencional de 40 pines

Los ‘PIC’ son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650; originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instruments. El nombre actual no es un acrónimo.

En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (Controlador de Interfaz Periférico).

En 1985, dicha división de microelectrónica de General Instruments se convirtió en una filial y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos; que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos.

Sin embargo el PIC, se mejoró con EPROM para conseguir un controlador de canal programable. De igual forma una multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, UARTs, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000; palabras (una palabra corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

Diferencias entre un microprocesador y un microcontrolador

En realidad existen muchas diferencias entre el microprocesador y el microcontrolador, características al usarlos en la implementación de sistemas digitales programables:

  • CPU
  • Memorias RAM y ROM
  • Velocidad de Operación
  • Tamaño
  • Costes
  • Interferencias (ruido)
  • Tiempo de desarrollo

El uso de una u otra tecnología depende del fin que se espera, pues debido a sus características propias.

Microcontroladores
Comparación.- Derecha (microcontrolador), Izquierda (microprocesador actual).

Del mismo modo los microcontroladores y los microprocesadores pueden adquirir variados y diferentes espacios de implementación; por ejemplo:

Los microprocesadores se han desarrollado fundamentalmente orientados al mercado de los ordenadores personales y las estaciones de trabajo; pues allí se requiere una elevada potencia de cálculo, el manejo de gran cantidad de memoria y una gran velocidad de procesamiento.

Mientras que los microcontroladores están concebidos fundamentalmente para ser utilizados en aplicaciones puntuales, es decir, aplicaciones donde el microcontrolador debe realizar un pequeño número de tareas, al menor costo posible.

En estas aplicaciones el microcontrolador ejecuta un programa almacenado permanentemente en su memoria; el cual trabaja con algunos datos almacenados temporalmente e interactúa con el exterior a través de las líneas de entrada y salida de que dispone.

Te sugerimos leer