Estructura interna del microcontrolador

Delgado Miguel Angel

15 Sept 202018:28

Summary

TLDREl guion ofrece una explicación detallada sobre microcontroladores y microprocesadores, diferenciando sus características y aplicaciones. Se describe cómo los microcontroladores son sistemas cerrados con componentes fijos, mientras que los microprocesadores son sistemas abiertos y adaptables. Se mencionan módulos comunes en microcontroladores, como temporizadores, watchdog, convertidores A/D, puertos de comunicación y memorias, y se destaca su importancia en dispositivos con fuente de alimentación limitada debido a su eficiencia energética.

Takeaways

😀 Los microcontroladores son sistemas cerrados que incluyen todo lo necesario para funcionar, a diferencia de los microprocesadores que son sistemas abiertos y permiten la intercambiabilidad de componentes.
🔍 Los primeros microcontroladores surgieron después de los circuitos básicos y los microprocesadores, como el Intel 8080 y 8085, los cuales eran sistemas abiertos.
💡 Los microcontroladores tienen una variedad de versiones y capacidades, con diferentes anchos de banda de comunicación, desde 4 bits hasta 32 bits.
🔌 Los microcontroladores poseen puertos para conectar periféricos, y su número varía dependiendo del modelo, lo que permite la integración de múltiples dispositivos.
🕒 Los temporizadores en los microcontroladores son esenciales para generar intervalos de tiempo y manejar tareas periódicas o el consumo de energía en modo de bajo consumo.
🛌 El 'watchdog' es un módulo común en los microcontroladores que actúa como un protector de bloques de código y recursos críticos, evitando el acceso no autorizado.
🔄 Los convertidores analógico-digitales y digitales-analógicos permiten a los microcontroladores interactuar con diferentes tipos de sensores y dispositivos.
📁 La memoria en los microcontroladores incluye la memoria del programa (como un disco duro), la RAM para almacenar datos temporales y la EEPROM para guardar configuraciones persistentes.
🔗 Los módulos de comunicación en los microcontroladores, como USART, SPI y I2C, facilitan la transmisión de datos entre el microcontrolador y otros dispositivos.
🔋 Los osciladores内置在 los microcontroladores para generar señales de reloj que determinan la velocidad de operación del procesador.
🏭 Los microcontroladores utilizan la arquitectura Harvard y son RISC (Reduced Instruction Set Computing), lo que les permite ser más rápidos y eficientes que los microprocesadores convencionales.

Q & A

¿Qué diferencia hay entre un microcontrolador y un microprocesador?
-Un microcontrolador es un sistema cerrado donde los componentes no pueden ser cambiados, mientras que un microprocesador es un sistema abierto que permite el cambio de componentes auxiliares como la tarjeta madre, la memoria y el disco duro.
¿Cuál es la función principal del CPU en un microcontrolador?
-El CPU es el componente que interpreta las instrucciones en la arquitectura interna del microcontrolador.
¿Qué es un 'perro guardián' en un microcontrolador y qué hace?
-El 'perro guardián', o watchdog en inglés, es un módulo que salvaguarda ciertos componentes importantes dentro del CPU, evitando el acceso no autorizado a ciertas secciones del microcontrolador.
Para qué sirven los temporizadores en un microcontrolador?
-Los temporizadores son usados para generar tiempos, como relojes, y permiten realizar tareas a intervalos regulares, como conversiones A/D, o para controlar el estado de 'dormido' del procesador para ahorro de energía.
¿Qué es la memoria flash y cómo se diferencia de la RAM en un microcontrolador?
-La memoria flash es una memoria no volátil que se usa para almacenar el código del programa, soporta sobreescrituras y es más rápida que la EPROM. La RAM, por otro lado, es volátil y se utiliza para almacenar datos que el CPU necesita para operar.
¿Qué son los módulos de comunicación y cuáles son los más comunes en los microcontroladores?
-Los módulos de comunicación son componentes que permiten a un microcontrolador interactuar con otros dispositivos. Los más comunes son USART, SPI y I2C.
¿Qué es la arquitectura Harvard y cómo se relaciona con los microcontroladores?
-La arquitectura Harvard es una que tiene memorias separadas para datos y programa, lo que permite a los microcontroladores tener un rendimiento más alto al acceder a ambas memorias de manera simultánea.
¿Qué es RISC y cómo se aplica en los microcontroladores?
-RISC significa 'Reduced Instruction Set Computing' y se refiere a una arquitectura de CPU que tiene un conjunto reducido de instrucciones, lo que permite una mayor eficiencia y rapidez en la ejecución de programas en microcontroladores.
¿Para qué sirve el módulo de reset en un microcontrolador?
-El módulo de reset se usa para reiniciar el microcontrolador, generalmente al apagar y volver a encender la fuente de alimentación, permitiendo que el dispositivo comience su operación desde un estado conocido.
¿Qué es un oscilador y cómo afecta el funcionamiento de un microcontrolador?
-Un oscilador es un dispositivo que genera pulsos periódicos y su frecuencia determina la velocidad a la que opera el microcontrolador. La mayoría de los microcontroladores tienen un oscilador interno, pero en algunos casos se puede usar uno externo para satisfacer necesidades específicas.
¿Qué es una placa de desarrollo y cómo se diferencia de una tarjeta madre de un microcontrolador?
-Una placa de desarrollo es una herramienta que facilita el trabajo con microcontroladores, proporcionando pines más grandes y espacio para conectar cables. No es parte del microcontrolador, sino una extensión que ayuda en el desarrollo y pruebas. La tarjeta madre, por otro lado, es un componente interno del microcontrolador que conecta todos los módulos del dispositivo.